Pourquoi la LED ne peut pas être directement intégrée à la résistance de limitation de courant
2022-02-11 08:55:56
Brève introduction : Lors de l'utilisation de LED, il est nécessaire de concevoir un circuit à courant limité dans le circuit (il peut s'agir d'une résistance de limitation de courant ou d'un circuit à courant constant) pour garantir que le courant de la LED ne dépasse pas le courant de fonctionnement maximal de la LED. L'utilisation de résistances de limitation de courant est le circuit pratique le plus courant dans les applications LED courantes. Il existe des puces LED intégrées plus sophistiquées qui peuvent être utilisées. Cet article explique pourquoi la première LED simple n'était pas directement intégrée à la résistance de limitation de courant.
01 Résistance de limitation de courant LED
1.1 Résistance de limitation de courant
Comme nous le savons, dans le processus d’utilisation
alimentation LED, ne connectez pas directement la LED aux deux extrémités de l'alimentation [1], car il existe un risque qu'un courant excessif grille la LED. Normalement, une résistance de limitation de courant est connectée à la broche de la LED pour contrôler le courant traversant la LED dans la plage de fonctionnement appropriée.
La taille de cette résistance actuelle doit être basée sur :
Tension d'alimentation:
Chute de pression du tube LED, qui est déterminée par la couleur de la LED ;
Plage de courant de conduite :;
Trois facteurs déterminent la taille de la résistance de limitation de courant.
1.2 Tension de fonctionnement de la LED
Les caractéristiques volt-ampères de plusieurs LED de différentes couleurs [2] donnent les caractéristiques volt-ampères de plusieurs LED de différentes couleurs réellement mesurées. On peut voir que les caractéristiques VA des LED sont très similaires à celles des diodes ordinaires, à l'exception du fait que la tension de commutation varie selon les différentes couleurs des LED.
▲ Figure 1.2 Caractéristiques VA des LED de différentes couleurs
Dans certains cas particuliers, si la tension de la LED est fondamentalement la même que la tension appliquée et que la résistance interne de la batterie est relativement grande, la batterie peut également piloter directement la LED.
Tableau blanc numérique interactif avec télécommande Nintendo Wii et stylo LED infrarouge. Pour les écoles, HOWTO[3] montre l'application d'une connexion LED infrarouge directe à la batterie n° 5.
Figure 1.2.2 Connectez directement la LED aux deux extrémités de la batterie
Étant donné que dans la plupart des cas, l'utilisation de LED nécessite la connexion de résistances de limitation de courant, pourquoi n'existe-t-il pas de LED à résistance de courant finie directement intégrée en interne à la vente ?
02 Pourquoi ?
Pourquoi les LED n’ont-elles pas de résistances intégrées ? [4], et la réponse est très riche.
Une nuit passée à essayer d'insérer 16 résistances de limitation de courant dans une petite plaque d'essai pour un projet universitaire m'a fait me demander pourquoi les LED n'ont aucune sorte de résistance interne ? Je ne vois aucun inconvénient. Je n'ai jamais connecté une LED sans résistance en série, donc cela me semble très logique.
Ce questionneur s'est plaint après avoir soudé 16 résistances de limitation de courant, demandant pourquoi le milieu de la LED est directement intégré à la résistance de limitation de courant ?
2.1 LED avec résistance de limitation de courant intégrée
Tout d'abord, des LED avec résistances de limitation de courant intégrées existent toujours sur le marché. Par exemple, dans la LED rouge 6.5 V 3 mm à trou traversant, Kingbright-934SRD-5V présente une LED avec résistance de courant finie intégrée interne sous une tension de 5 V [5]. Le DIAMÈTRE de la LED est de 3 mm et elle fonctionne à 5 V avec un courant d'environ 14 mA.
Dans LP377GWH1-40G[6], la spécification de la LED verte de 5 mm de diamètre produite par la société YunSun à Shenzhen, en Chine, fonctionnant à +5 V, un courant de travail de 20 mA à +5 V est donnée.
En fait, il existe déjà des LED avec des circuits internes plus complexes, pas seulement des circuits à courant fini, mais peut-être des circuits de contrôle du scintillement, des circuits de gradation, etc. Par exemple, la lampe LED couleur contrôlable en série WS2812 [7] est intégrée à un circuit d'interface série et à un circuit de contrôle PWM à trois couleurs, ce qui permet de contrôler la couleur et la luminosité de jusqu'à 1024 lampes LED en utilisant un seul port E/S.
2.2 Problème de résistance de limitation de courant intégrée à la LED
Comme nous l'avons vu précédemment, les produits LED avec résistances à flux fini intégrées existent depuis longtemps, mais ils ont été un échec en termes de réaction du marché (en termes de pourcentage d'utilisation et de pénétration du marché). Les principaux problèmes sont les suivants :
Problème d'efficacité lumineuse : en fait, la plupart des LED utilisées pour l'éclairage fonctionnent dans le cas d'une résistance de courant non finie, grâce à un circuit spécial à courant constant pour atteindre l'efficacité lumineuse maximale de la LED.
Problème de série d'alimentation LED : dans de nombreuses applications, plusieurs LED doivent être connectées en série pour former une plus grande surface de la lampe d'affichage. Si la résistance de courant est limitée, une tension de commande plus élevée est nécessaire. Des circuits à courant constant sont souvent utilisés pour piloter ces LED en série ;
Différentes tensions et courants de fonctionnement : nous savons que la taille de la résistance de limitation de courant des LED est composée d'un certain nombre de facteurs, une fois conforme à certaines conditions d'intégration de la résistance de courant finie, elle limitera l'utilisation des occasions LED ;
Problème de dissipation thermique : la manière de dissiper efficacement la consommation d'énergie sur la résistance de limitation de courant est également un facteur affectant la résistance de limitation de courant intégrée interne de la LED ;
Faible tension de fonctionnement : la tension de fonctionnement du circuit actuel est de plus en plus basse, passant progressivement des 5 V d'origine à 3.3 V, voire moins, ce qui fait que le dispositif LED intégré ne peut pas s'adapter à une variété de tensions de fonctionnement ;
L'utilisation d'une résistance de limitation de courant de type table stick est très pratique : en réalité, l'ajout d'une résistance de limitation de courant de type table stick dans le circuit est relativement simple, de sorte que la LED peut s'adapter à une variété de conditions de fonctionnement. Pour les tensions élevées (par exemple +12 V), plusieurs LED peuvent être connectées en série.
Noeud total
Lors de l'utilisation d'une LED, il est nécessaire de concevoir un circuit à courant fini (résistance de limitation de courant ou circuit à courant constant) dans le circuit pour garantir que le courant de la LED ne dépasse pas le courant de fonctionnement maximal de la LED. L'utilisation de résistances de limitation de courant est le circuit pratique le plus courant dans les applications LED courantes. Il existe des puces LED intégrées plus sophistiquées qui peuvent être utilisées. Cet article explique pourquoi la première LED simple n'était pas directement intégrée à la résistance de limitation de courant
