Das Licht an: Ein neuer "Open LED Protector" von Littelfuse

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Anonim

Das Licht an: Ein neuer "Open LED Protector" von Littelfuse


Werfen wir einen Blick darauf, wie Sie Ihr LED-Array robuster machen können. Wir verwenden die PLEDxN-Serie von Littelfuse als Beispiel.

Sie haben wahrscheinlich bemerkt, dass LEDs als Ersatz für traditionelle Lichtquellen immer häufiger verwendet werden. Verkehrssignale und Haushaltslampen kommen mir in den Sinn. LEDs haben sicherlich ihre Vorteile, aber eine kleine Komplikation ist, dass Sie mehrere LEDs benötigen, um eine einzelne Glühbirne (oder Leuchtstofflampe oder Halogenlampe) zu ersetzen.

Diese Notwendigkeit für mehrere LEDs führt zu dem sprichwörtlichen Weihnachtsbeleuchtungsproblem: Wenn mehrere Beleuchtungsvorrichtungen in Reihe geschaltet sind, kann ein einzelner Fehler das gesamte Array zerstören. Das ist natürlich ärgerlich, aber es ist schlimmer als ärgerlich, wenn man wirklich eine funktionierende Lichtquelle braucht - das Datenblatt für die PLEDxN-Serie von Littelfuse erwähnt Scheinwerfer, Warnleuchten am Straßenrand und Flugplatzbeleuchtung (ich hoffe, dass die Flughäfen es bereits haben) eine solide Lösung, um die Pistenbeleuchtung eingeschaltet zu lassen ).

Das oben erwähnte Datenblatt bezieht sich auf die "PLEDxN-Serie", aber ich sehe nur einen Teil aufgelistet, nämlich die PLED6N (die "6" bezieht sich auf die typische Durchbruchspannung, dh V BR = 6 V). Für den Rest dieses Artikels werde ich mich auf die PLED6N beziehen. Das Gerät sieht aus wie eine Diode:

Alle Bilder wurden freundlicherweise von Littelfuse verwendet.

Aber wie Sie aus dem folgenden Diagramm sehen können, ist es tatsächlich eine Diode und einige Steuerschaltkreise:

Wie der Name "Open LED Protector" andeutet, schützt das PLED6N eine LED-Anordnung vor einem Fehler, bei dem eine der LEDs zu einem offenen Stromkreis wird. Das allgemeine Konzept ist einfach: Wenn Sie LEDs in Serie haben und eine als offene Schaltung ausfällt, ist der Stromfluss durch das gesamte Array unterbrochen und Sie sind im Dunkeln. Das PLED6N ist parallel mit der LED verbunden, und wenn es einen offenen Stromkreis feststellt, stellt es einen Strompfad zur Verfügung, der es den anderen LEDs ermöglicht, zu leuchten.

Die Details

Das Datenblatt ist nicht zu großzügig in Bezug auf eine funktionale Erklärung, aber Sie können operative Details aus den Spezifikationen und Plots ableiten.

Schauen wir uns zunächst die Strom-Spannungs-Charakteristiken an:

Wir sehen hier, dass das Gerät einen minimalen Stromfluss erlaubt, solange die Spannung an seinen Anschlüssen geringer als V BR ist . (Wir werden den Teil des Graphen ignorieren, der Spannungen kleiner als Null repräsentiert.) Dies macht Sinn; Wenn die LED leitet, ist die Spannung an der LED (und damit an der PLED6N) relativ niedrig und bei niedrigen Spannungen hat PLED6N keine signifikante Auswirkung auf die Schaltung.

Aber wenn die LED ausgefallen ist und jetzt wie ein offener Stromkreis funktioniert, haben wir eine größere Spannung an der PLED6N. Wenn diese Spannung größer als V BR ist, beginnt das Gerät, signifikanten Strom zu leiten.

Daher ist hier die Durchbruchspannung der kritische Parameter (daher die Einbeziehung von V BR in die Teilenummer). Das musst du dir sicher machen

  1. Die Vorwärtsspannung der LED wird nie höher als V BR sein (sonst wird der PLED6N den Strom von der LED wegleiten), und
  2. die Spannung an der PLED6N wird V BR im Falle eines Fehlers übersteigen.

Ich bezweifle, dass viele Anwendungen sich darüber Gedanken machen müssen, aber bedenken Sie, dass V BR als Reaktion auf Temperaturänderungen leicht variiert:

Thermische Spezifikationen

Das PLED6N leitet Energie wie jedes andere Teil ab, und wir müssen sicherstellen, dass ein LED-Fehler nicht von einer anderen Art von Fehler mit einem ausgebrannten PLED6N gefolgt wird. Das Teil kann bei Raumtemperatur etwa 1, 5 W handhaben. Die Durchlassspannung (V T ) beträgt ungefähr 1 V, obwohl sie für einen höheren Durchlassstrom (I T ) zunimmt:

Wenn Sie also einen kleinen Sicherheitsabstand einbeziehen, sehen Sie einen maximalen Strom von etwa 1 A. Wenn Ihr LED-Schaltkreis wesentlich mehr als 1 A durch das PLED6N fließen lässt, benötigen Sie ein anderes Teil. Oder Sie könnten versuchen, Ihre thermischen Eigenschaften so zu verbessern, dass die tatsächliche maximale Verlustleistung höher ist als die beiden im Datenblatt angegebenen Beispielwerte.

Vorübergehendes Verhalten

Die folgende Scope-Erfassung vermittelt einige Details darüber, wie das PLED6N auf ein Fehlerereignis reagiert. Irgendetwas passiert mit der LED in dem Moment, der der Auslöseposition des Oszilloskops entspricht. Die Spannung an der PLED6N steigt schnell an (und übersteigt V BR ), dann nimmt sie in Richtung auf V T ab, wenn die PLED6N zu leiten beginnt.


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