Безопасно ли превышать максимальный ток светодиода при времени включения менее 100%?

11

Для светодиода, рассчитанного на 20 мА, безопасно ли его использовать при 40 мА в половине случаев? Это сделает его почти таким же ярким, как если бы он постоянно питался 20 мА?

Приложение:

Спасибо Олин и Тросли за ваши ответы. Я не хотел отвлекать от вопроса, добавляя детали того, что я делаю, но вот оно:

Я работаю со светодиодной лентой из http://www.environmentallights.com/LED-Strip-Light-Double-Density-4-Wire-Red-Green-Blue-by-the-5-meter-reel_P3846.aspx . У них нет таблицы данных как таковой. Я думаю, что светодиоды подключены, как показано на этом рисунке http://www.ladyada.net/wiki/_media/products/ledstrip/astripsch.png .

Исходя из того, что я читал о светодиодах в целом, 20 мА на цвет казалось безопасным. Я проверил это - используя 12 В, потенциометр и полосу длиной 3 дюйма, то есть по 3 светодиода последовательно для каждого цвета - в течение коротких периодов, нескольких минут и 20 мА на цвет, кажется, работал нормально, достаточно хорошей яркости и без перегрева или изменения интенсивности цвета ,

Я буду работать с полосами длиной до 2 футов, то есть 160 мА на цвет и 480 мА, чтобы получить белый. У меня может быть до 10 нитей для контроля. Это составит в целом около 5 ампер. Я буду использовать микроконтроллер Propeller от Parallax, чтобы высвечивать полосы в различных рисунках и цветах. Будем использовать мошкафы для управления светодиодами.

Я думал о том, чтобы поставить около 200 мА вместо 160 мА, необходимых для каждого цвета, но затем я включу светодиоды таким образом, чтобы одновременно включался только один цвет; на частоте 1 кГц. Таким образом, чтобы получить белый цвет, каждый цвет будет включен в течение одной трети времени, то есть 0,3 мсек. В любой момент только один цвет включен, только 200 мА отрисовывается. Я полагаю, что светодиоды будут менее яркими, надеюсь, ненамного.

Итак, для 10 нитей я буду иметь дело только с 2А вместо 5А.

Пожалуйста, дайте мне знать, если то, что я думаю, не так.

Спасибо.

lyassa
источник

Ответы:

13

Таблица данных будет содержать эту информацию. Некоторые светодиоды, которые могут работать только с непрерывным током 20 мА, предназначены для очень коротких импульсов с гораздо более высоким током. Вам нужно будет указать частоту ШИМ, чтобы можно было найти ответ на этот вопрос в таблице.

Для одного конкретного продукта, RGB LED CREE CLV1A , вы можете работать красным при длительности импульса 50 мА или импульсе 200 мА (длительность импульса ≤0,1 мсек, режим работы ≤1 / 10), а также сине-зеленом с половиной этого тока. Это все в таблице. Вы также можете видеть, что наблюдается возвратная отдача, поскольку относительная сила света в зависимости от прямого тока не является линейной при больших токах.

Я думаю, вам не следует беспокоиться о потере яркости при работе светодиодов при 50% -ном рабочем цикле при максимальном непрерывно номинальном токе. IIRC глаз имеет нелинейный отклик на яркость, и он будет казаться несколько ярче, чем наполовину ярче, и вы не уничтожите свои светодиоды, если вы испортите ШИМ.

joeforker
источник
5

Если вы управляете светодиодом от микроконтроллера с выходом ШИМ и устанавливаете максимальный ток выше безопасного значения непрерывной работы, вам необходимо убедиться, что отсутствуют режимы отказа, при которых ШИМ мог бы остановиться при включенном светодиоде. Я видел, как это происходило с мультиплексным, многозначным семисегментным дисплеем, где что-то вызывало сбой программного обеспечения, а одна цифра оставалась слишком яркой, пока не вышла из строя.

tcrosley
источник
3
Существует много относительно простых способов конструирования схемы, которая предотвращает возбуждение ряда светодиодов со слишком высоким рабочим циклом. С другой стороны, я видел много дисплеев, которые выглядели так, как будто некоторые светодиоды были разрушены, когда ряд застрял. Я бы наверняка включил отказоустойчивую схему в любой проект, который хотел создать.
суперкат
3

Ваша спецификация "рейтинг" неясно. Номинальный для непрерывной работы или максимальный импульсный ток

То, что вы ищете, это максимально допустимый мгновенный ток. Это находится в таблице вместе с максимальным средним током. Светодиод, рассчитанный на средний ток 20 мА, скорее всего, может работать при 40 мА при 50% -ном рабочем цикле, если частота достаточно быстрая, вероятно, несколько 100 Гц. Обычно светодиоды T1-3 / 4 могут принять это. Некоторые высокоэффективные светодиоды работают настолько близко к пределу, что их максимальный импульсный ток и средний непрерывный ток достаточно близки. Как всегда, конечно, прочитайте таблицу .

Яркость светодиодов в значительной степени пропорциональна току, за исключением того, что при высоких токах это соотношение часто падает. Обычно это мало, но, опять же, прочитайте таблицу . Высокоэффективные и мощные светодиоды имеют тенденцию к большему падению, потому что их предполагаемая рабочая точка уже находится в этой области.

В любом случае, эффективность (количество света на электрическую мощность) падает с током, потому что напряжение на светодиоде увеличивается с током. Даже если световой выход всегда пропорционален току, напряжение будет немного возрастать с током, и поэтому входная мощность увеличивается с током больше, чем световой выход. Для большинства обычных светодиодных индикаторов 20 мА время срабатывания 40 мА при частоте 100 Гц в практических целях почти такое же, как при длительности 20 мА. Это менее верно для более мощных и высокопроизводительных светодиодов. Опять же, прочитайте таблицу .

Олин Латроп
источник
1
Это противоположно тому, чему меня учил мой профессор по лазерам. Он взял светодиод 20 мА и вставил в него усилители без повреждений. Импульс был ОЧЕНЬ ОЧЕНЬ низким рабочим циклом, это вызвало бы большой всплеск света, а затем длительное охлаждение вместо длительного медленного цикла нагрева, позволяющего системе работать с более высокой эффективностью. Я хотел бы провести дополнительное тестирование, чтобы показать это, но я не могу позволить себе источники питания лазера, которые он использовал.
Кортук
Он также взял светодиод и изменил его цвет, намеренно перегрузив его током до точки повреждения. Это было просто весело смотреть.
Кортук
@ Кортук: Я не уверен, что именно вы делаете. Вы говорите, что короткий импульс высокого тока приводит к большей общей эффективности от электрической мощности до среднего света, чем постоянный ток? Одни только резистивные потери должны гарантировать, что это не так. Большинство таблиц для светодиодов, нацеленных на эффективность или высокую светоотдачу, будет показывать падение света / тока при высоком токе. Я, конечно, никогда не видел тот, который показывает более высокий свет / ток при высоком токе. Простые индикаторные светодиоды предназначены для работы на низких уровнях, поэтому иногда они показывают прямую линию, но никогда не увеличивающуюся.
Олин Латроп
Как способ получить больше света от более дешевого светодиода и что вы можете сильно перегрузки по току. Я думаю, что я неправильно прочитал ваш второй абзац, моя ошибка.
Кортук
1

Я сделал это в некоторых мультиплексированных массивах высокоэффективных светодиодов (используемых в качестве графического дисплея). потому что это был единственный способ получить номинальную светоотдачу из светодиодов с мультиплексором.

Я использовал 2А при 0,5% рабочего цикла (светодиоды были рассчитаны на 20 мА).

Дисплеи работают почти круглосуточно с 2007 года ... так что, безусловно, это плохая практика, но светодиоды, похоже, не заботятся ... :-)

лесоруб
источник
И что они показывают? :)
Clabacchio
Тексты, некоторые простые черно-белые (ну ... черные / зеленые) рисунки. Ничего особенного ... это своего рода большие дисплеи Nokia в "старом стиле" для телефонов.
Axeman