Вътрешна схема и спецификации на напрежението на LED лента

Тази статия разглежда вътрешната схема и механизмите наСветодиодна лента. Тази информация е предназначена за инженерни дискусии и не е от съществено значение за типичните потребители, които се интересуват от използването на стандартна LED лента.
 

Върнете се към основите - Напрежение на светодиодния чип

Определеното напрежение на anLED лента, като 12V или 24V, се диктува предимно от:
1) Определеното напрежение на използваните светодиоди и компоненти и
Разположението на светодиодите върху LED лентата.
Светодиодите обикновено са 3-волтови компоненти. 3-волтов диференциал, приложен през положителните и отрицателните клеми на светодиода, ще го освети.
Какво се случва, когато множество светодиоди са подредени в серия конфигурация, последователно? Индивидуалните LED напрежения се агрегират.
Следователно, три светодиода в серия изискват напрежение в права посока от 9 волта (3 волта x 3 светодиода), докато шест светодиода в серия изискват напрежение в права посока от 18 волта (3 волта x 6 светодиода).
Наред със светодиодите, един или повече токоограничаващи{0}}резистори са от съществено значение, за да се предотврати навлизането на LED лентата в режим на свръхток. Резисторът е свързан последователно със светодиодите и неговото съпротивление е определено да черпи приблизително 3 волта.
Три светодиода в серия изискват 9 волта за светодиодите и 3 волта за резистора, общо 12 волта.
Шест светодиода в серия изискват 18 волта за светодиодите и 3 волта на резистор (x2), общо 24 волта.
Те представляват основните компоненти за всеки клъстер от светодиоди върху LED лента. Конфигурацията на LED лентата е илюстрирана на графиката по-долу:
Какво се случва със светодиодите, когато са свързани паралелно? Напрежението остава постоянно, докато токът се разпределя равномерно във всяка паралелна верига. Следователно, ако всяка от три паралелни групи черпи 50 mA при 24 волта, кумулативната консумация на енергия възлиза на 150 mA, също при 24 волта.
Тези два екземпляра от 3 светодиода и 6 светодиода илюстрират конфигурацията на стандартна 12 и 24 волтова LED лента. TheLED лентиизползват 3-волтови светодиодни компоненти и са проектирани с множество паралелни конфигурации от 3 или 6 светодиода.

Трябва ли предоставеното напрежение да бъде точно както е посочено?

Човек може да се запита дали 12 волта означават точно 12,0 волта или 11,9 волта биха били достатъчни. Положителният аспект е, че има значителна гъвкавост в мощността, предоставена наLED лента.
Следващата диаграма от лист с данни на LED илюстрира тока през светодиода като функция на волта
При 3,0 V този специфичен светодиод ще черпи приблизително 120 mA. Намаляването на напрежението до 2,9 V ще доведе до изчертаване на светодиода от приблизително 80 mA. Увеличаването на напрежението до 3,1 V ще доведе до изчертаване на светодиод от приблизително 160 mA.
В 12V LED лента, състояща се от три светодиода и резистор в серия, осигуряването на 11V вместо 12V ефективно намалява напрежението на всеки светодиод с 0,25V.
Ще работят ли светодиодите при 2,75 V? Съгласно диаграмата по-горе се очаква потреблението на ток да намалее от 120 mA на светодиод до приблизително 40 mA.
Въпреки че това представлява значително намаление, светодиодите ще функционират адекватно, макар и при значително намалено ниво на яркост.
Какво би се случило, ако предоставим само 10V на 12VLED лента? В този случай ние намаляваме напрежението за всеки светодиод с 0,5 V. Според диаграмата при 2,5 V светодиодите ще черпят минимален ток.
 

При това ниво на напрежение вероятно ще наблюдавате припадъкLED лента.

Всички напрежения под номиналния капацитет на LED лентата са безопасни, тъй като те постоянно ще черпят по-малко ток, като по този начин намаляват всеки риск от повреда или прегряване. Какво е състоянието на нивата на напрежение над 12V?
Нека разгледаме предоставянето на 12,8 V към 12 V LED лента. Това повишава напрежението за всеки светодиод с 0,20 V.
Светодиодът в момента работи при 3,2 V, показвайки потребление на ток от 200 mA, както е показано на диаграмата.
Максималният ток, определен от производителя, е 200 mA. Превишаването на това ниво може да застраши целостта на светодиода.
Важно е да се отбележи, че всеки светодиод притежава различен рейтинг и присъщата променливост на производството може да повлияе на допустимите диапазони на напрежение за конкретна LED лента.
Демонстрирахме, че 12V LED лента преминава от изключено към пренатоварено в рамките на ограничен диапазон на напрежение от 10V до 12,8V.
Въпреки че е възможно да се осигури напрежение, което се отклонява леко от определената номинална стойност, е необходимо щателно внимание, за да се предотврати потенциална повреда на светодиодите.
 

Как може да се дим анLED лента?

Един от методите за намаляване на яркостта на LED лентата е да се намали входното напрежение под определената стойност, както беше показано по-рано. В действителност силовата електроника е неефективна при намаляване на изходното напрежение по този начин.
Оптималната техника включва използване на PWM (широчинно-импулсна модулация), при което светодиодите се активират и деактивират при висока честота. Модифицирането на работния цикъл чрез промяна на съотношението между включено и изключено време може да регулира възприеманата яркост на светлинния изход на LED лентата.