Progettazione del circuito di protezione per il diodo nella schermata del display LED

1, Principi e caratteristiche di base dei diodi
Un diodo è un dispositivo a semiconduttore con conducibilità unidirezionale e la sua struttura centrale è una giunzione PN. Quando il diodo è distorto in avanti (cioè il terminale P è collegato a una tensione positiva e il terminale N è collegato a una tensione negativa), la giunzione PN è rotta e la corrente può passare senza intoppi; Quando il diodo è distorto inverso, la giunzione PN si trova in uno stato di elevata resistenza e la corrente è quasi zero. Questa conducibilità unidirezionale è la base per l'ampia applicazione dei diodi nei circuiti. Inoltre, i diodi hanno anche vantaggi come la commutazione rapida, il basso consumo di energia, l'alta stabilità e la facile integrazione.
2, la principale sollecitazione elettrica affrontata dagli schermi del display a LED
Le sollecitazioni elettriche che i display a LED possono incontrare durante il funzionamento includono principalmente:
Sforza di sovratensione: quando la tensione di alimentazione supera la tensione nominale delle perle a LED o del circuito di guida, può causare danni ai componenti.
Stress sovracorrente: la corrente eccessiva può causare il surriscaldamento dei chip a LED, accelerare il loro invecchiamento e persino bruciare.
Sforza di tensione inversa: quando la polarità dell'alimentazione viene invertita o viene generata la tensione inversa nel circuito, può causare danni permanenti alle perle a LED e al circuito di guida.
3, Applicazione dei diodi nella progettazione dei circuiti di protezione del display a LED
In risposta alla sollecitazione elettrica affrontata dagli schermi del display a LED, i diodi vengono utilizzati principalmente nella progettazione dei circuiti di protezione per le seguenti applicazioni:
Protezione della tensione inversa
Il collegamento di un diodo di protezione inversa in serie all'estremità di input di potenza della schermata di visualizzazione a LED può impedire effettivamente danni alle perle a LED e al circuito di guida causato dalla polarità inversa dell'alimentazione o della tensione inversa generata nel circuito. Quando si verifica la tensione inversa, il diodo protettivo conduce rapidamente, bypassing della tensione inversa e proteggendo il circuito dai danni. Questo schema di protezione è semplice ed efficace ed è il fondamento della progettazione del circuito di protezione del display a LED.
Protezione da sovratensione
All'estremità di input di alimentazione della schermata di visualizzazione LED, un diodo di soppressione della tensione di Transient (TVS) può essere collegato in parallelo per ottenere una protezione da sovratensione. Quando la tensione di alimentazione supera il valore impostato, il diodo Zener o il diodo TVS conduce rapidamente, rilasciando una tensione in eccesso e proteggendo le perle a LED e il circuito di guida da danni alla sovratensione. Questo schema di protezione presenta i vantaggi della velocità di risposta rapida e del buon effetto di protezione.
Protezione eccessiva
Sebbene i diodi stessi non abbiano una funzione di protezione eccessiva, possono essere combinati con altri componenti come fusibili, resistori di limitazione di corrente, ecc. Per ottenere una protezione eccessiva. Ad esempio, nel circuito della serie di perle a LED, una resistenza di limitazione della corrente può essere collegata in serie per limitare la dimensione corrente; Allo stesso tempo, un fusibile è collegato in parallelo all'estremità di input di potenza. Quando la corrente è troppo alta, il fusibile si scioglie, tagliando l'alimentazione e proteggendo il circuito da danni da sovracorrente.
4, Schema specifico per la progettazione del circuito di protezione dei diodi
Assumere il terminale di ingresso di alimentazione di una schermata di visualizzazione a LED come esempio, progettare uno schema di circuiti di protezione completa che include protezione della tensione inversa, protezione da sovratensione e protezione da sovracorrente:
Protezione della tensione inversa
Collegare un diodo D1 di protezione inversa in serie all'estremità di input di potenza. Scegli un diodo con una sufficiente tensione di rottura inversa e una corrente di conduzione in avanti per garantire una rapida conduzione quando si verifica la tensione inversa, bypassing della tensione inversa.
Protezione da sovratensione
Collegare un diodo Zener D2 in parallelo all'estremità di input di potenza. Selezionare il valore di tensione Zener appropriato in base alla tensione nominale della schermata di visualizzazione LED per garantire che il diodo Zener possa condurre rapidamente e scaricare la tensione in eccesso quando la tensione di alimentazione supera il valore impostato. Allo stesso tempo, al fine di aumentare l'affidabilità della protezione, una resistenza di limitazione di corrente R1 può essere collegata in serie dopo il diodo Zener per impedire al diodo Zener di essere errati sotto la normale tensione operativa.
Protezione eccessiva
Collegare un fusibile F1 in parallelo all'estremità di input di potenza. Selezionare il valore di corrente nominale del fusibile appropriato in base alla corrente operativa massima della schermata di visualizzazione LED per assicurarsi che il fusibile possa sciogliere e tagliare rapidamente l'alimentazione quando la corrente è troppo alta. Allo stesso tempo, una resistenza di limitazione di corrente R2 è collegata in serie nel circuito della serie delle perle a LED per limitare la corrente e prevenire il surriscaldamento delle perle a LED.
5, l'influenza del circuito di protezione dei diodi sulle prestazioni dello schermo del display LED
La progettazione del circuito di protezione dei diodi ha un impatto significativo sulle prestazioni degli schermi di visualizzazione a LED:
stabilità migliorata
Circuiti di protezione efficaci possono impedire che i display a LED vengano danneggiati quando si trovano di fronte a sollecitazioni elettriche come sovratensione, sovracorrente e tensione inversa, migliorando così la loro stabilità e affidabilità.
Vita di servizio estesa
Il circuito di protezione può ridurre la sollecitazione elettrica sulle perle a LED e i circuiti di guida, ritardare il loro processo di invecchiamento e quindi estendere la durata della durata dei display a LED.
Migliorare la sicurezza
Quando la polarità dell'alimentazione viene invertita o la tensione anormale viene generata nel circuito, il circuito di protezione può rispondere rapidamente, tagliare l'alimentazione o bypassare la tensione anormale e impedire gli incidenti di sicurezza come il circuito di cortocircuito e il fuoco.
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