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मेरा कहना है कि जब तक आप क्या कर रहे हैं, आपको पता नहीं है कि एक अवरोधक के बिना एक एलईडी ड्राइविंग नहीं है। हालांकि, यदि आप समझते हैं कि एक एलईडी कैसे व्यवहार करता है, तो आप इसे बिना किसी अवरोधक के सुरक्षित रूप से चला सकते हैं। तथ्य की बात के रूप में, एक वर्तमान सीमित प्रतिरोध के बिना एक एलईडी ड्राइविंग अक्सर बेहतर होता है।
आप एक अवरोधक के बिना एक एलईडी क्यों चलाएंगे? सरल, अपने सर्किट को अधिक ऊर्जा कुशल बनाने के लिए।
क्या आपको पीडब्लूएम के साथ अपने एलईडी को निरंतर ड्यूटी चक्र (यानी 5 वी पीडब्लूएम को 34% शुल्क चक्र पर 1.7 वी के औसत वोल्टेज को प्राप्त करने के लिए) पर चलाना चाहिए?
हां और ना। PWM का उपयोग एक विशिष्ट वोल्टेज (यदि आप सावधान हैं) लागू करने के साथ ही काम कर सकते हैं, लेकिन बेहतर तरीके हैं। पीडब्लूएम के दृष्टिकोण को लेते समय चिंता करने वाली बातें।
- PWM की आवृत्ति महत्वपूर्ण है। इस परिदृश्य में PWM का उपयोग करते समय, आप अस्थायी रूप से उच्च धाराओं को संभालने के लिए अपने सर्किट के घटकों की क्षमता पर भरोसा कर रहे हैं। आपकी सबसे बड़ी चिंता यह होगी कि एलईडी एक अस्थायी उच्च धारा को कैसे संभालती है और आपकी चिप का आउटपुट सर्किट अस्थायी रूप से उच्च धारा को कैसे संभाल सकता है। यदि वह सूचना डेटाशीट में निर्दिष्ट नहीं है, तो डेटाशीट लेखक आलसी थे। परंतु!!! यदि वह सूचना डेटशीट पर अंकित है, तो आप सुरक्षित रूप से इसका लाभ उठा सकते हैं। उदाहरण के लिए, मेरे पास जो एलईडी है, उसकी अधिकतम वर्तमान रेटिंग 40mA है। हालाँकि, इसमें 200mA की "पीक फॉरवर्ड करंट" रेटिंग भी है, इस नोट के साथ कि वर्तमान 200mA पर 10us से अधिक समय तक नहीं रह सकता है। Soooo ... मैं 1.7V (डेटाशीट से एल ई डी ठेठ आगे वोल्टेज) के साथ एलईडी ड्राइव कर सकता हूं। 34% के कर्तव्य चक्र के साथ और 5V (5V = 1.7V के 34%) की बिजली की आपूर्ति से 1.7V का औसत वोल्टेज उत्पन्न होगा, मुझे बस अपना PWM समय पर 10us या उससे कम सुनिश्चित करने की आवश्यकता है। ऑन-टाइम के दौरान, एलईडी के माध्यम से चालू होने की संभावना लगभग 58mA (58mA = ठेठ वर्तमान ड्रॉ के 1.7V पर 34% से विभाजित) में वृद्धि होगी। 58mA 18 एलए तक मेरे एलईडी की निरंतर वर्तमान अधिकतम 40mA से अधिक है। अंत में ... मुझे अपनी LED (33.3kHz = उलटा [10us ON समय 34% से विभाजित करके PWM अवधि प्राप्त करने के लिए]) को सुरक्षित रूप से चलाने के लिए PWM की आवृत्ति 33.3kHz या उससे अधिक की आवश्यकता होगी। वास्तव में, मैं पीडब्लूएम को सुरक्षित रूप से अपने एलईडी को धीमी पीडब्लूएम आवृत्ति के साथ उपयोग करने के लिए उपयोग कर सकता हूं। इसका कारण यह है: डेटाशीट आमतौर पर एक घटक के सभी वैध ऑपरेटिंग परिदृश्यों को निर्दिष्ट नहीं करते हैं। वे उन परिदृश्यों की कल्पना नहीं करते हैं क्योंकि विक्रेता ' t कोने के उपयोग के मामलों के लिए उनके घटक के उपयोग को निर्दिष्ट करने और समर्थन करने में समय का निवेश करना चाहते हैं। उदाहरण के लिए, मेरी एलईडी के साथ, यदि मैं हमेशा के लिए 40mA पर एलईडी संचालित कर सकता हूं (40mA स्थिर वर्तमान अधिकतम रेटिंग है) और मैं 10mA के लिए 200mA पर एलईडी संचालित कर सकता हूं। फिर, मैं 99.99999% निश्चित हो सकता हूं कि मैं 10mA की तुलना में कुछ समय के लिए 100mA पर एलईडी को सुरक्षित रूप से संचालित कर सकता हूं, शायद 20us के करीब।
नोट: सभी घटक सुरक्षित रूप से अपनी अधिकतम रेटिंग के ऊपर अस्थायी चालू स्पाइक्स को संभाल सकते हैं जब तक कि वर्तमान स्पाइक्स की अवधि SMALL ENOUGH हो । कुछ घटक दूसरों की तुलना में अधिक क्षमा करने वाले होंगे, और, यदि आप भाग्यशाली हैं, तो घटक की डेटशीट निर्दिष्ट करेगी कि यह वर्तमान के स्पाइक्स को कितनी अच्छी तरह से संभाल सकता है।
- आपके PWM का वोल्टेज महत्वपूर्ण है। मैं स्पष्टीकरण के माध्यम से उदाहरण के द्वारा अपनी बात प्रदर्शित करता हूँ। यदि हम उस एलईडी का उपयोग करते हैं जिसका मैं पहले उल्लेख कर रहा था, तो हम जानते हैं कि 34% कर्तव्य चक्र, 33.3kHz पर, 5V पर सुरक्षित है। हालांकि, अगर हमारा वोल्टेज 12V था, तो हमें एलईडी के माध्यम से प्रवाह की समान मात्रा को बनाए रखने के लिए अपनी गणना को फिर से करना होगा। हमारे कर्तव्य चक्र को १४.१६ cycle% (१२ वी द्वारा विभाजित १.V वी) तक गिराने की आवश्यकता होगी और हमारी न्यूनतम पीडब्लूएम आवृत्ति घटकर १४.२ the५ हर्ट्ज हो जाएगी ([१० के उलट १४.१६]% से विभाजित))। हालाँकि!, यह चिंता का कारण है। 5 वी परिदृश्य में हम 10 वी के लिए 5 वी लागू कर रहे हैं और 12 वी परिदृश्य में हम 10 वी के लिए 12 वी लागू कर रहे हैं। हम उस 10us के दौरान वोल्टेज को दोगुना से अधिक करते हैं, इसके कुछ परिणाम होने चाहिए। और हाँ, वहाँ हैं! मेरी एलईडी डेटशीट मुझे यह जानने के लिए आवश्यक डेटा नहीं देती है कि मैं अपने एलईडी को नुकसान पहुंचने से पहले 10us के लिए कितना उच्च वोल्टेज का उपयोग कर सकता हूं। निश्चित रूप से 10V के लिए 1000V मेरे एलईडी भूनेंगे। लेकिन, मुझे कैसे पता चलेगा कि 10V पर 5V मेरी एलईडी को फ्राई करेगा? या 10 वी के लिए 12 वी? अगर इसके लिए कोई युक्ति नहीं है तो आप जोखिम उठा रहे हैं। तो ... 10 वी के लिए 5 वी जोखिम भरा है, लेकिन सबसे अधिक सुरक्षित है।
नोट: आप PWM को औसत करने और इस समस्या को दूर करने के लिए सर्किट में एक संधारित्र जोड़ सकते हैं।
- PWM दृष्टिकोण एक खुले लूप फैशन में एलईडी ड्राइव करता है (और इसलिए PWM के बिना 1.7V बिजली की आपूर्ति का उपयोग करता है)। आप एलईडी को एक औसत वोल्टेज लागू कर रहे हैं जो एलईडी को चालू करने के लिए सिर्फ सही मूल्य है लेकिन एलईडी को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त उच्च नहीं है। दुर्भाग्य से, क्षतिग्रस्त एलईडी पर (और देखने के लिए उज्ज्वल) से वोल्टेज की सीमा बहुत छोटी है (मेरी एलईडी पर यह सीमा लगभग 0.7V है)। वहाँ विभिन्न कारणों से क्यों 1.7V आपको लगता है कि आप आवेदन कर रहे हैं हमेशा 1.7V नहीं होगा ...
ए। परिवेश अस्थायी में परिवर्तन। क्या होगा अगर आपके पास एक बंद बॉक्स में एक मोटर चालक, वोल्टेज नियामक, आदि था जिसमें एलईडी भी शामिल था। यह उन अन्य घटकों के लिए असामान्य नहीं होगा जो बाड़े के अंदर परिवेश को 25C से 50C तक बढ़ा सकते हैं। तापमान में यह वृद्धि होगी अपने एलईडी, अपने वोल्टेज रेगुलेटर, आदि के व्यवहार को बदलने .. आपका एक बार सुरक्षित 1.7V नहीं रह गया है 1.7V हो जाएगा और अपने एलईडी कि 2.5V पर तलना के लिए इस्तेमाल किया जाएगा अब तलना 2.2V पर।
ख। आपके आपूर्ति वोल्टेज में परिवर्तन। क्या होगा अगर आपकी आपूर्ति एक बैटरी थी। जैसे ही बैटरी निकलती है, वोल्टेज काफी कम हो जाता है। क्या होगा यदि आपने थोड़ी सी इस्तेमाल की गई 9 वी बैटरी के साथ अपने सर्किट को अच्छी तरह से काम करने के लिए डिज़ाइन किया है, लेकिन फिर आपने एक नई 9 वी की बैटरी जोड़ी। ब्रांड नई 9V लीड एसिड बैटरी में आमतौर पर 9.5V का वास्तविक वोल्टेज होता है। पीडब्लूएम के लिए उपयोग किए जाने वाले 5 वी प्रदान करने वाले सर्किट के आधार पर, अतिरिक्त 0.5 वी आपके 5 वी पीडब्लूएम को 5.3 वी तक बढ़ा सकता है। क्या होगा यदि आप एक रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग कर रहे थे? उनके पूरे डिस्चार्ज चक्र में वोल्टेज की एक बड़ी रेंज होती है।
सी। अन्य परिदृश्य हैं, जैसे ईएमआई से प्रेरित धारा (मोटर्स ऐसा करेगी)।
एक वर्तमान सीमित अवरोधक होने से आप इनमें से कई समस्याओं से बच जाते हैं।
पीडब्लूएम का उपयोग करके एलईडी को चलाना बहुत अच्छा समाधान नहीं है, क्या एक बेहतर तरीका है जिसे वर्तमान सीमित अवरोधक की आवश्यकता नहीं है?
हाँ! आपके घर के लिए वे एलईडी लाइटबल्ब में क्या करते हैं। एक वर्तमान नियंत्रक के साथ एलईडी ड्राइव करें। अपने एलईडी के लिए रेटेड वर्तमान को चलाने के लिए वर्तमान नियंत्रक सेट करें।
उचित वर्तमान नियंत्रक के साथ, नाटकीय रूप से बढ़ाया जा सकता है, और आप सुरक्षित रूप से एलईडी को चला सकते हैं, जिसमें खुले लूप ड्राइविंग से जुड़े अधिकांश मुद्दों के बारे में चिंता किए बिना।
नकारात्मक पक्ष: आपको एक वर्तमान नियंत्रक की आवश्यकता है, और आपने सर्किट की जटिलता को 10x से ऊपर कर दिया है। हालांकि निराश मत बनो। आप वर्तमान नियंत्रक आईसी, एलईडी ड्राइवर आईसी खरीद सकते हैं, या अपने खुद के वर्तमान नियंत्रित बूस्टर कनवर्टर बना सकते हैं। यह इतना कठिन नहीं है। अपने व्यस्त कार्यक्रम में से कुछ समय निकालें और बूस्टर और हिरन कन्वर्टर्स के बारे में जानें। बिजली की आपूर्ति स्विच करने के बारे में जानें। वे आपके कंप्यूटर को कौन सी शक्तियां हैं और वे अत्यंत ऊर्जा कुशल हैं। फिर, या तो स्क्रैच से एक का निर्माण करें, या आपके लिए अधिकांश काम करने के लिए एक सस्ती आईसी खरीदें।
बेशक, सभी इलेक्ट्रॉनिक डिजाइनों की तरह, हमेशा ऐसी और भी चीजें होती हैं जो आप अपने सर्किट को बेहतर बनाने के लिए कर सकते हैं। निम्न पीडीएफ में 3 आंकड़े देखें कि इन दिनों एक घरेलू एलईडी लाइटबुल कितना जटिल हो सकता है ...
http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/design_guides/led_protectors/littelfuse_led_lighting_design_guide.pdf.pdf
संक्षेप में:
आपको खुद तय करना होगा कि आप अपने सर्किट के साथ कितना जोखिम उठाने को तैयार हैं। अपने एलईडी को चलाने के लिए 5V पीडब्लूएम का उपयोग करना संभवत: ठीक काम करेगा (खासकर यदि आप पीडब्लूएम वर्ग तरंग को सुचारू करने के लिए संधारित्र जोड़ते हैं और अपने पीडब्लूएम आवृत्ति को अधिकतम करते हैं)। अपने इलेक्ट्रॉनिक्स को उनकी सामान्य परिचालन स्थितियों से बाहर धकेलने में जरा भी न डरें, बस, जब आप ऐसा करते हैं तो सूचित किया जाए, जो जोखिम आप ले रहे हैं, उन्हें जानें।
का आनंद लें!
FYI करें: मुझे आश्चर्य है कि कितने लोग तुरंत उत्तर के लिए कूदते हैं, "आप जरूरी एक महत्वपूर्ण सीमा का उपयोग करना चाहिए"। यह अच्छी तरह से इरादा है, लेकिन अत्यधिक सुरक्षित सलाह है।
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