تصميم دائرة الحماية للصمام الثنائي في شاشة عرض LED

1 ، المبادئ الأساسية وخصائص الثنائيات
الصمام الثنائي هو جهاز أشباه الموصلات مع الموصلية أحادية الاتجاه ، وهيكله الأساسي هو تقاطع PN. عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا للأمام (أي يتم توصيل محطة P بجهد إيجابي ويتم توصيل محطة N بجهد سلبي) ، يتم كسر تقاطع PN ويمكن أن يمر التيار بسلاسة ؛ عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا عكسيًا ، يكون تقاطع PN في حالة مقاومة عالية ، والتيار تقريبًا صفر. هذه الموصلية أحادية الاتجاه هي الأساس للتطبيق الواسع للثنائيات في الدوائر. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع الثنائيات أيضًا بمزايا مثل التبديل السريع ، واستهلاك الطاقة المنخفض ، والاستقرار العالي ، والتكامل السهل.
2 ، الإجهاد الكهربائي الرئيسي الذي تواجهه شاشات عرض LED
تشمل الضغوط الكهربائية التي قد تواجهها شاشات LED أثناء التشغيل بشكل أساسي:
إجهاد الجهد الزائد: عندما يتجاوز جهد إمدادات الطاقة الجهد المصنف لخرز LED أو دائرة القيادة ، فقد يتسبب ذلك في تلف المكون.
الإجهاد الزائد: قد يتسبب التيار المفرط في ارتفاع درجة حرارة الرقائق LED ، وتسريع شيخوخةهم ، وحتى الاحتراق.
إجهاد الجهد العكسي: عندما يتم عكس قطبية إمدادات الطاقة أو يتم إنشاء الجهد العكسي في الدائرة ، فقد يتسبب ذلك في أضرار دائمة للخرز LED ودائرة القيادة.
3 ، تطبيق الثنائيات في تصميم دوائر حماية عرض LED
استجابة للإجهاد الكهربائي الذي تواجهه شاشات عرض LED ، تستخدم الثنائيات بشكل أساسي في تصميم دوائر الحماية للتطبيقات التالية:
حماية الجهد العكسي
يمكن أن يمنع توصيل الصمام الثنائي للحماية العكسي في سلسلة إدخال الطاقة لشاشة عرض LED بشكل فعال الأضرار التي لحقت بحبات LED ودائرة القيادة الناتجة عن قطبية عكسية لمصدر الطاقة أو الجهد العكسي المتولد في الدائرة. عند حدوث الجهد العكسي ، يجري الصمام الثنائي الواقي بسرعة ، متجاوزًا الجهد العكسي وحماية الدائرة من التلف. نظام الحماية هذا بسيط وفعال ، وهو أساس تصميم دائرة حماية عرض LED.
حماية الجهد الزائد
في نهاية إدخال الطاقة لشاشة عرض LED ، يمكن توصيل ديود Zener أو الصمام الثنائي لقمع الجهد (TVS) بالتوازي لتحقيق حماية الجهد الزائد. عندما يتجاوز جهد مزود الطاقة القيمة المحددة ، يقوم الصمام الثنائي Zener أو TVS بسرعة بإجراء الجهد الزائد وحماية حبات LED ودائرة القيادة من أضرار الجهد الزائد. يحتوي مخطط الحماية هذا على مزايا سرعة الاستجابة السريعة وتأثير الحماية الجيدة.
حماية التيار الزائد
على الرغم من أن الثنائيات نفسها ليس لها وظيفة حماية التيار الزائد ، إلا أنها يمكن دمجها مع مكونات أخرى مثل الصمامات ، والمقاومات الحالية المحددة ، وما إلى ذلك لتحقيق الحماية الزائدة. على سبيل المثال ، في دائرة سلسلة حبات LED ، يمكن توصيل المقاوم المحدد الحالي في سلسلة للحد من الحجم الحالي ؛ في الوقت نفسه ، يتم توصيل الصمامات بالتوازي في نهاية إدخال الطاقة. عندما يكون التيار مرتفعًا جدًا ، يذوب الصمامات ، ويقطع مصدر الطاقة ويحمي الدائرة من الأضرار الزائدة.
4 ، مخطط محدد لتصميم دائرة حماية الصمام الثنائي
أخذ محطة إدخال الطاقة لشاشة عرض LED كمثال ، قم بتصميم مخطط دائرة حماية شاملة يتضمن حماية الجهد العكسي ، وحماية الجهد الزائد ، والحماية الزائدة:
حماية الجهد العكسي
قم بتوصيل الصمام الثنائي الحماية العكسي D1 في سلسلة في نهاية إدخال الطاقة. اختر الصمام الثنائي مع جهد انهيار عكسي كافٍ وتيار توصيل للأمام لضمان التوصيل السريع عند حدوث الجهد العكسي ، متجاوزًا الجهد العكسي.
حماية الجهد الزائد
قم بتوصيل ديود D2 بالتوازي في نهاية إدخال الطاقة. حدد قيمة جهد Zener المناسبة استنادًا إلى الجهد المقنن لشاشة عرض LED للتأكد من أن الصمام الثنائي Zener يمكنه إجراء الجهد الزائد وتفريغه بسرعة عندما يتجاوز جهد مزود الطاقة القيمة المحددة. في الوقت نفسه ، من أجل زيادة موثوقية الحماية ، يمكن توصيل المقاوم الحالي R1 في سلسلة بعد الصمام الثنائي Zener لمنع الصمام الثنائي Zener من التضليل تحت جهد التشغيل العادي.
حماية التيار الزائد
قم بتوصيل Fuse F1 بالتوازي في نهاية إدخال الطاقة. حدد القيمة الحالية المصنفة المصنفة في الصمامات بناءً على الحد الأقصى لتيار تشغيل شاشة عرض LED للتأكد من أن الصمامات يمكن أن يذوب بسرعة وقطع مصدر الطاقة عندما يكون التيار مرتفعًا جدًا. في الوقت نفسه ، يتم توصيل المقاوم المحدد الحالي R2 في سلسلة في دائرة سلسلة حبات LED للحد من التيار ومنع ارتفاع درجة حرارة الخرز LED.
5 ، تأثير دائرة حماية الصمام الثنائي على أداء شاشة عرض LED
تصميم دائرة حماية الصمام الثنائي له تأثير كبير على أداء شاشات عرض LED:
تحسين الاستقرار
يمكن أن تمنع دوائر الحماية الفعالة أن تعرض شاشات LED من التالف عند مواجهة الضغوط الكهربائية مثل الجهد الزائد ، والجهد الزائد ، والجهد العكسي ، وبالتالي تحسين استقرارها وموثوقيتها.
خدمة الخدمة الممتدة
يمكن لدائرة الحماية أن تقلل من الإجهاد الكهربائي على حبات LED ودوائر القيادة ، وتؤخر عملية الشيخوخة ، وبالتالي تمديد عمر خدمة LED.
تعزيز الأمن
عندما يتم عكس قطبية مصدر الطاقة أو يتم إنشاء الجهد غير الطبيعي في الدائرة ، يمكن لدائرة الحماية أن تستجيب بسرعة ، وتقطع مصدر الطاقة أو تجاوز الجهد غير الطبيعي ، ومنع حوادث السلامة مثل الدائرة القصيرة الدائرة والنار.
https://www.trrsemicon.com/diode/dip {{2) }diode/sf11-diode.html