Led sürme ve kontrol etme yöntemleri

Transistor – MOSFET Sabit akımlı sürücü devresi

 

Tipik bir sabit akım sağlayan mosfet – transistörlü led sürücü devresi aşağıdaki gibi yapılır. Bu devrenin en önemli farkı, verimli ve dengeli olmasıdır.

 

 

Eğer, tek transistörlü sürücü devresinin nasıl çalıştığını anladıysanız bu devreyi de anlamak kolay olacaktır. Güç uygulandığında,   gate direnci  R_G  üzerinden mosfet tetiklenir. Bu led üzerinden ve Rs direnci üzerinden akım geçmesine sebep olur.  Akım yükselirse, Rs üzerindeki gerilim düşümü de yükselir. Gerilim düşümü beyz – emiter gerilimine (V_BE=0.7V) ulaştığında transistör tetiklenir. Bu durumda, mosfet gate kısmı toprağa gider ve mosfet OFF konumuna gelir. Bu yüzden, LED üzerinden geçen akım, Rs direncinin ayarlanmasıyla regüle edilir.

Bu devre için hesaplamalar oldukça basittir. Bu formülü uygulamak için Rs direnci seçeceğiz:

R_S = 0.7 / I_{f_LED}

Yukarıdaki formüldeki 0,7 V kısmı hiç değişmez. V_BE geriliminden kaynaklanır.

Daha önce olduğu gibi, Mosfetin güç kaybı , Drain-Source geriliminin akımla çarpılmasıyla elde edilir. Mosfet üzerindeki gerilim şu şekilde hesaplanır:

V_M = V_DD – V_{f_LED} – V_RS

Rs üzerindeki gerilim düşümü her zaman 0.7 alınır, çünkü BJT transistör daha yüksek bir gerilim düşümüne izin vermeyecektir. (= VBE)

V_M = V_DD – V_{f_LED} – 0.7

MOSFET güç kaybı;

_{PT = VM x If_LED}

R_G direncinin değeri çok da önemli değildir. Dikkat etmemiz gereken nokta, transistörün zarar görmesini engelleyecek yeterli büyüklükte olmasıdır. Fakat aşırı büyük değerde de olmamalıdır.

Örnek bir uygulama yapalım;

30 mA akım ile bir ledi sürelim. Kaynak gerilimi 12V olsun. Rs ile başlayalım. 30 mA akıma ihtiyacımız olduğundan;

R_S = 0.7 / I_{f_LEF} = 0.7 / 0.03 => R_S = 23.3 Ohm

Gate direnci olarak 10K direnç kullandım. Akım ;  12/10000=1.2mA olacak.  Fakat dediğim gibi bu değer çok önemli değil. Güç kaybını bulmak için LED üzerine düşen gerilimi hesaplayalım.  Bu led için imalatçının yayınladığı datasheet elimde yok. Bu yüzden sadece voltmetre ile ölçüm yapabilirim. Ölçtüğüm değer 3,2Volt. Şimdi MOSFET üzerindeki gerilim düşümünü bulabilirim:

V_M = V_DD – V_{f_LED} – 0.7 = 12-3.2 – 0.7 => V_M = 8.1 Volt

Güç kaybı ise,

_{PT = VM x If_LED} = 8.1 x 0.03 = 243 mW

Aşağıda breadboard üzerinde devreyi kurdum:

 

Aynı yöntemler , 300 mA akım çeken yüksek parlaklıklı LED için de kullanılabilir. Rs direnci 2,5 ohm kullanıldı.

 

 

 

 

Aşağıda bazı ölçüm sonuçları var. Büyük multimetre ile akım, siyah multimetre ile de LED üzerindeki gerilim ölçüldü. Üstteki resimde 200 mA kademesi, alttaki resimde ise 10A kademesi kullanıldı. Sarı multimetre ise MOSFET üzerindeki gerilimi ölçüyor:

 

 

 

AVANTAJLARI:

• Rs üzerinde çok düşük bir kayıp var.
• Kaynak gerilimine bağlı olmaksızın akım stabil.
• Sistem diğer devrelere göre çok daha verimli.
• Sıcaklık değişimlerine daha dayanıklı.

DEZAVANTAJLARI:

• MOSFET üzerindeki kayıplar fazla.

 

[box type=”warning” align=”aligncenter” width=”640″ ]SONRAKİ SAYFAYA AŞAĞIDAN GEÇEBİLİRSİNİZ.[/box]