限流电路:电子电路解释
限流电路通过确保可能存在过载或短路的整体保护来帮助电源。
通常,您会发现电流限制器安装在电子元件中,以防止将来在供电期间造成损坏。它们是调节电源集成电路 (IC) 所需的标准特性之一。
以上以及更多内容是我们将在本文中阐述的内容。
1。什么是限流电路?
简而言之,限流器通过限制来自稳压电源的电流来防止损坏电路。这样,从长远来看,电子电路可以确定的唯一最大电流水平将适用。
(电子电路)
那么,我们为什么需要限流器呢?
由于您可以在多种应用中使用限流器,因此最好确保电子元件的使用寿命和安全性。最终,您将在设备上获得电流保护。
通常,您会在线性电源中使用限流电路,甚至在开关模式电源中应用感应技术。其他时候,您可以使用电流控制器电路来操作高功率 LED。
我们将在继续进行时涉及这两个应用程序。
2. 限流电路的种类
您可以根据项目选择多种限流器。但是,常用的是以下类型。
恒流限制
技术人员认为恒定电流限制是调节电源时最基本的电流限制形式。
作用机制: 恒流限制器通过在电流上升到最大水平时保持输出电压来工作。当电流达到峰值时,它将持续维护。然后,电压会随着负载的增加而下降。
它的一些优势 包括;
- 这是一个简单的电路,电路易于理解。
- 此外,它只需要几个电子元件。
至于缺点 ;
- 只要发生短路,它就不会降低电流。它将电路电流保持在最大水平,这可能会对电路造成一些损坏。
(短路导致损坏)
- 此外,当电流限制开始起作用时,您将设法汲取最大电流。然而,在此过程中,输出电压会下降,这会导致电源调节中串联传输晶体管两端的电压增加。随后,电子设备内的功耗增加。
- 第三,当输出电压接近于零并吸收最大电流时,该电压几乎总是等于整流电路和平滑电路的初始输入电压。
不幸的是,在电子电路设计阶段这种状态是不推荐的。这是因为没有留出余量,因此迫使并入更大的串联传输晶体管。
此外,您可能需要额外的散热器功能,这会增加稳压电源的尺寸和成本。
(印刷线路板散热用的散热器)
A 折返式电流限制
折返式限流确保输出电压维持到限流动作开始。这样做时,电流开始下降,同时限制电流。通常,较高的功率过载会导致电流减小,从而减少电路损坏的机会。
它的一些优点 包括;
- 首先,它降低了功耗,因为增加的过载会导致电流回落。这样一来,功耗就降低了,串联传输晶体管的散热也达到了值得称道的极限。
- 然后,您可以在一些电子元件中实现它的使用。
- 此外,它具有成本效益。大多数情况下,将折返式电流限制结合到稳压电源集成电路中是一个不可避免的特性。因此,作为一项要求,成本几乎不明显。
缺点;
- 与恒流限制器相比,折返式限制器更复杂,因为它需要更多的电子元件。这也意味着线性电源的额外复杂性。
- 其次,它不适用于非线性负载。
- 此外,当您将限制器与非欧姆设备一起使用时,可能会发生锁定。同时,这些设备往往会汲取与电源电压无关的连续电流水平。
N/B – 为帮助避免锁定情况,折返式限流器垫包含一个瞬态延迟。
3。计算限流电阻
(电阻在电器元件中的应用)
要计算限流电阻,我们需要看下图。图中显示了一个可变电阻,您可以使用它来设置电流控制。
对于R1,你可以用一个固定的电阻来代替它,用指定的公式计算:
R1(限流电阻)=Vref/电流
或者
R1 =1.25/电流
R1 瓦数 =1.25 x 电流
注意:不同的 LED 可能有不同的电流,您可以通过将最佳正向电压除以其瓦数(瓦特标准电压(3.3V 时))来计算。
例如,2 瓦 LED 的电流为 2/3.3V =0.6 安培或 300 毫安。
该计算也适用于其他 LED。
- 限流电路的应用
对于本文的这一部分,讨论了使用限流来设计 LED 电流速度电路。
电流速度电路对LED的重要性
LED 以低消耗高效地产生照明。但有时,它们的性能会受到电流和热量的影响。在考虑高功率 LED 时尤其如此,因为它们会产生大量热量。
用大电流驱动的 LED 会发热超过其容差,然后损坏。另一方面,不受控制的散热最终会开始消耗更多电流并遭受破坏。
因此,限流有助于遏制手头的问题。
应用电路 - 设计电流控制 LED 灯管
可以使用电流调速电路高效制作高精度的电流控制LED灯管电路。例如,在连接一个 30 瓦恒流 LED 驱动电路时,您将使用下面的公式来计算连接的串联电阻。
R =(电源电压 - LED 总正向电压)/ LED 电流
R (watts) =(电源电压 - LED 总正向电压) x LED 电流
如果您缺少 IC,您可以选择配置双极结型晶体管或几个晶体管来为您的 LED 组成一个工作电流控制器电路。
(带晶体管的LED控制器)
您可以设计的实用方法包括:
使用两个二极管和一个电阻
二极管类型作为电气元件。
电源电路将使用输出传输晶体管的发射极和串联中的检测电阻。然后,您将两个二极管放置在晶体管的基极和电路的输出之间,以实现限流效果。
当电路在正常范围内运行时,串联电阻两端存在小电压。
小电压和基极-发射极电压通常太小而无法开启两个二极管电流,因为两个二极管的结压降会导致电流增加,从而导致电阻两端的电压增加。
两个二极管必须有相等的基极-发射极结压降和电阻器才能传导电流,最终等于两个二极管的结压降。
计算电阻
您将通过以下公式确定 R1:
R1 =(Us – 0.7) Hfe/负载电流
Us =电源电压
Hfe =T1正向电流增益
负载电流 =LED 电流 =100W/35V =2.5 安培
至于R2:
R2 =0.7/LED 电流
结论
综上所述,具有永久电源的电子设备需要安全措施才能长时间保持运行。此外,安全措施应使用更少的附加电子元件,价格便宜且易于在设备中实施。限流器适用于此处提到的所有类别。
更重要的是,您可以在设置项目时自行集成。但是,如果您有任何疑问,请联系我们。我们很乐意提供帮助。
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