Ich habe 6x UV-LEDs parallel von einer 6V-Quelle angesteuert. Das Problem, das ich habe, ist, dass sie für eine Weile leuchten, dann für eine Weile vollständig ausgeschaltet sind, dann leuchten und dann vollständig ausgeschaltet sind. Sie alle tun dies gleichzeitig. Meine Frage ist, was ein solches Verhalten verursachen könnte.
Was ich bisher gemacht habe
Ich habe nur sehr begrenzte Kenntnisse in Elektronik, aber das sind meine Gedanken bisher:
Mögliches Problem Nr. 1: Ich habe in einer anderen Frage gelesen, dass LEDs "stromorientiert" statt "spannungsorientiert" sind und dass es einen Stromkreis geben muss, der den Strom steuert. Aufgrund der Tatsache, dass meine Schaltung dies überhaupt nicht berücksichtigt, könnte dies das Problem sein. Wenn das das Problem wäre, würde sich die Schaltung dann nicht anders verhalten?
Mögliches Problem Nr. 2: Da sich die Schaltung so verhält, als würde jemand einen Lichtschalter ein- und ausschalten und dann ausschalten, dachte ich daran, dass sich eine lose Komponente oder zwei Komponenten berühren und einen Kurzschluss verursachen. Aber ich habe die Lote genau überprüft und es scheint kein Problem mit ihnen zu geben. (Ich war beim Löten sehr gründlich. Ich habe Flussmittel verwendet und sichergestellt, dass jedes Lot einen guten Kontakt mit der Platine hat.)
Mögliches Problem Nr. 3: Die LEDs sind für 3,3 V bei 20 mA ausgelegt. Vielleicht verhalten sie sich so, da ich 6 V mit einem 330-Ohm-Widerstand versorge, was zu 18 mA führt? Ich dachte, solange der Strom nahe bei 20 mA liegt, sind sie in Ordnung.
Mögliches Problem Nr. 4: Ich habe einen Fehler im Layout meiner Schaltung.
Hintergrund
Hier sind die Schaltpläne und Informationen zu den Komponenten:
- B1 = 6 V.
- R1 = 330 Ohm
- LED1 = 3,3 V bei 20 mA
Beim Testen der Schaltung habe ich eine Gleichstromversorgung mit den Spannungen 3.3, 5 und 6 mit dem gleichen Verhalten verwendet.
Bild der Schaltung nach dem Löten:
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Antworten:
Ihr Vorwiderstand ist das Stromregelgerät, aber Sie haben einen Berechnungsfehler gemacht. Der Widerstandswert ist nicht 6 V geteilt durch den Strom, sondern die Spannung über dem Widerstand geteilt durch den Strom, und das sind nur 2,7 V, was 6 V minus 3,3 V der LEDs entspricht.
Wenn Sie jetzt einen 150 Ω-Widerstand für (6 V - 3,3 V) / 150 Ω = 18 mA verwenden würden, wären diese 18 mA die Summe für alle LEDs. Jede LED würde also nur 3 mA bekommen. Verringern Sie jedoch nicht den Widerstand. Verwenden Sie stattdessen einen 150 Ω-Widerstand pro LED. Das Parallelschalten von LEDs ist eine schlechte Praxis. Wenn ihre Spannung nicht genau gleich ist, zieht eine LED viel mehr Strom als die andere. Wenn Sie jeder LED einen eigenen Vorwiderstand geben, werden die Ströme ausgeglichen.
Dies ist möglicherweise keine Lösung für das Problem, dass sie ausgehen, aber es ist etwas, das Sie trotzdem beheben müssen. Überprüfen Sie dann, ob sich das Verhalten ändert.
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Jemand, der sich Jack Goff genannt (er jetzt weg ist, aber bald wird unter noch einem anderen Namen wieder) schlug das Problem thermal runaway war, aber das war hier nicht der Fall.
Die Durchlassspannung einer Diode hat einen negativen Temperaturkoeffizienten, sodass mit steigender Temperatur der Spannungsabfall abnimmt. Ein thermisches Durchgehen tritt auf, wenn die Abnahme einen höheren Anstieg des Stroms verursachen würde, so dass ihr Produkt (Leistung) zunimmt, so dass die Temperatur ansteigt. Die Durchlassspannung nimmt weiter ab, der Strom steigt usw.
JG schlug vor, "für jede Diode einen Serienabfall hinzuzufügen, damit der V-Abfall mit zunehmendem Strom eher zunimmt als abnimmt". Nun, OP hatte ein solches Gerät, es heißt Widerstand. Dass es nur eine für alle LEDs war, ist in Ordnung, um ein thermisches Durchgehen zu vermeiden. Erstens betrug der Widerstand 330 Ω, so dass die Summe aller LED-Ströme niemals 18 mA hätte überschreiten können, und selbst dann müsste ihre Spannung auf Null gehen. Eine LED hat die niedrigste Spannung und nimmt daher den größten Teil des Stroms auf. Selbst wenn man alles davon nimmt, wären es nur 9 mA bei 3 V, was einer maximalen Verlustleistung von 27 mW entspricht (aufgrund des Satzes der maximalen Leistungsübertragung). Das sind 40% der Leistung bei Nennstrom und Nennspannung. Ein weiterer Spannungsabfall verringert die Leistung und damit die Temperatur. Der Widerstand stabilisiert also die LED, kein thermisches Durchgehen, aber wie gesagt, der einzelne Widerstand kann eine ungleiche Stromverteilung und damit eine ungleiche Helligkeit verursachen.
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