J'ai essayé de créer un circuit pour commuter un grand affichage LED à 7 segments ( LDS-CD16RI ) en utilisant une paire de MOSFET, comme suit:
simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab
Ici, j'essaie d'utiliser un signal logique de 3,3 V (illustré par le cercle 1) pour commuter le 24 V pour piloter les LED. Ce circuit est répété pour chacun des segments de l'affichage.
La tension directe typique de chacune des LED (qui sont en série à l'intérieur de chaque segment de l'écran) est de 6,8 V, et leur courant direct maximum constant est de 20 mA, donc je visais un courant de 10 mA à travers les LED. Étant donné que ma tension d'alimentation n'est que de 24 V, je prévoyais de baisser d'environ 5,75 V entre les LED pour me donner une marge de sécurité pour la tension tombée entre M2 et R2.
Je suis arrivé à la valeur de la résistance de limitation de courant R2 à 100Ω en utilisant:
Avant de construire ce circuit, j'ai calculé la puissance dissipée par R2 comme suit:
0,01 W semblait en dessous de la limite de 0,25 W des résistances traversantes que j'ai utilisées, j'ai donc procédé à la construction et au test de ce circuit.
Pour faire court: R2 a brûlé peu de temps après qu'un segment a été illuminé. Cela s'est produit pour chacune des instances distinctes de ce circuit entraînant les différents segments d'affichage, ce qui suggère qu'il s'agissait d'une erreur de conception plutôt que d'une défaillance d'un seul composant.
D'après mes calculs et une analyse plus approfondie, je ne comprends pas encore pourquoi cela s'est produit. Pour vérifier mon travail, j'ai reconstruit le circuit dans un simulateur qui a suggéré que la puissance de R2 serait en fait de 6,84 mW, ce qui est un résultat que je ne peux pas expliquer mais en tout cas plus petit que ce que j'avais calculé ci-dessus.
Je suppose que j'ai fait une erreur quelque part dans mes calculs ou mes hypothèses, mais je n'ai pas pu la localiser. En supposant que le problème est que la résistance dissipe en effet trop de puissance, mon circuit peut-il être réglé pour résoudre ce problème? Est-ce que R2 est un hareng rouge ici et le problème existe ailleurs dans mon circuit? Mon approche elle-même est-elle défectueuse?
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Réponses:
6,8 volts semble terriblement élevé pour une seule LED. Êtes-vous sûr que 6,8 n'est pas le nombre pour les quatre LED? Cela ferait 1,7 volts par LED, ce qui est plus raisonnable pour une LED rouge. Et cela signifierait que vous poussez actuellement 172 milliampères, soit près de 3 watts à travers votre résistance.
Si tel est le cas, vous devez baisser votre alimentation à moins de 20 volts (peut-être 12 volts) pour ne pas détruire la grille de votre MosFET (M2).
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Je vois ton problème. Votre circuit montre comment vous conduisez un seul segment LED. (Je suppose que vous avez alors 7 de ces circuits, un pour chaque segment.) La fiche technique montre 4 LED en série, couvrant le segment.
Là où vous vous êtes trompé, supposons qu'il y ait une chute de tension directe de 6,8 V par LED. Il n'y a pas une telle LED rouge. En règle générale, une LED rouge aura une chute de tension directe d'environ 1,6 V à 1,8 V.C'est une caractéristique de la physique impliquée, il n'y a donc pas vraiment de possibilité de variation. Cela me dit que vous avez une chute de tension directe de 6,8 V pour les quatre LED de ce segment en série .
Donc, avec une chute de tension de 6,8 V et une alimentation de 24 V, vous perdez 17,2 V sur le 100R. Comme le dit Mark, cela vous donne une dissipation de puissance de 172 mA et 2,96 W sur la résistance. Pas sain pour une résistance de 0,25 W.
En fait, vous avez de la chance que la résistance de 0,25 W devienne fondamentalement un fusible dans ces conditions et s'éteigne presque immédiatement. Si ce n'était pas le cas, mettre 172mA à travers l'écran brûlerait cela assez rapidement, et un grand écran à 7 segments va être un peu plus cher qu'une résistance. Si vous aviez utilisé une résistance plus puissante, vous vous demanderiez pourquoi l'écran a brièvement clignoté très fort, puis est devenu noir pour toujours.
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Vous avez tort.
La tension directe dans la fiche technique concerne les séries de LED , pas les LED individuelles.
Ainsi, la chute de tension entre les LED est
6.8V
et non6.8V * 4
ou5.xV *4
Ainsi, la résistance doit faire face
17.2V
et non0..2V
.Ainsi le courant est
.17A
et la puissance est dissipée~4W
.la source
dépend de la puissance nominale (résistance interne) et de la couleur du led (Vf), la résistance de 100 ohms doit supporter toute la tension supplémentaire de 24 - 4xVf -4Ir ... Vf ~ 3V pour le blanc, 2V pour l'autre couleur. La plupart des LED ont une résistance élevée, à l'exception des LED de puissance comme celles de Cree ... Si la résistance contient 12 V, la puissance sera de ~ v2 / r 1,5W watts ... ajoutez plus de chaîne de LED.
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