Правильное питание видеокамер и ИК-прожекторов
Рассматриваемая проблема и пути ее решения, прежде всего, относятся к уличным видеокамерам и ИК-прожекторам, работающим от напряжения питания 12 Вольт.
Провод, по которому происходит подача питания на уличную видеокамеру, обладает сопротивлением, достаточным для потери нескольких вольт. В результате до камеры вместо требуемых 12 Вольт доходит гораздо меньшее напряжение. В свою очередь это ведет к ухудшению качества изображения, а также к снижению чувствительности видеокамеры.
По статистике большая часть уличных камер устанавливается летом и при включении отлично работают.
Неприятности начинаются в холодное время года, когда включается автоподогрев, резко увеличивающий потребление тока. Камера просто перестает работать.
Небольшое снижение напряжения порядка 2 Вольт практически не сказывается на работе камеры. Проблемы, как правило, начинаются при напряжении питания ниже 8,5 Вольт.
Для питания CCD-матрицы необходимо 2 типа напряжений: +15 Вольт и -7 Вольт, которые формируются внутренними умножителями внутри видеомодуля. При снижении напряжении на входе камеры умножители не справляются с поставленной задачей и выдают некорректные значения. Вследствие этого сначала снижается чувствительность CCD-матрицы, а затем изображение начинает «заплывать».
Напряжение на камере, потребляющей 0,5 А:
Очень важный параметр светодиодных ламп, о котором мало кто знает: ammo1 — ЖЖ
Влияние на ИК-подсветку
Особенно сильно падение напряжения питания сказывается на мощность ИК-подсветки. При уменьшении напряжения всего на 2 вольта светимость прожектора падает в 5 раз.
Конечно, можно применять схему стабилизации тока ИК-прожекторов, но, как правило, это ведет к ряду других недостатков.
Существуют 2 способа стабилизации тока ИК-излучателей:
В этом случае на светодиоды подается пониженное напряжение 6-7 Вольт, а остальная мощность рассеивается на радиаторе. Недостатком такого решения является дополнительный нагрев корпуса прожектора и низкая мощность подсветки.
При импульсной стабилизации излучателей отсутствует дополнительный нагрев, а ток отслеживается специальной схемой с обратной связью. Недостатком данного решения является высокая стоимость ИК-прожектора.
Как показывает практика, оптимальным решением для правильной работы ИК-прожекторов остается поддержание напряжения питания на необходимом уровне.
Светодиоды, ленты и их питание от ЭТ переменного тока
Всегда ли это оправдано и как на самом деле ведут себя светодиоды в самых распространенных СД лентах при питании переменным током мы и попробуем узнать в процессе изложения чтения этой статьи.
Итак, ответ на первый вопрос, — запустится ли ЭТ при замене галогеновых ламп на светодиод – положительный. Да, запустится! Если обеспечить встречно-параллельное включение лент как на Рисунке 2.
Забегая вперед, скажу, что как показал дальнейший эксперимент, ЭТ с паспортной минимальной мощностью запуска в 20 Вт, благополучно запускался даже при 10 Вт суммарной светодиодной нагрузки (по 5 Вт в каждом плече).
Идем дальше. Теперь пробуем найти ответ на второй вопрос нашего исследования. Но сейчас нам одних опытов мало, потребуется знание из ТЭРЦиЭ (Теории электро-радиоцепей и элементов), которое в итоге позволит нам предположить: можно ли долговременно питать СД ленты в таком режиме без серьезного ущерба для их долговечности, если вообще рассуждать об ущербе?
Резистор в триаде подобран таким образом, что бы при питании от 12 В и расчетной рабочей точке диода Uпр =3,3 В, Iпр = 14 мА на нем гасился избыток напряжения около 2 Вольт.
Покопавшись у производителей SMD светодиодов несложно найти и электрические параметры примененных СД:
Для полноты полученного исследования я дополнительно снял вольтамперную характеристику (ВАХ) рабочего участка ленты (Рис.5), а и путем несложного пересчета получил ВАХ для отдельного СД (Рис.6).
Электрический пробой, как правило, возникает при превышении допустимого обратного напряжения (Uобр). При этом диод теряет свойство односторенней проводимости и начинает проводить в обе стороны. В большинстве случаев электрический пробой обратим и работоспособность прибора восстанавливается.
А вот тепловой пробой, напротив, необратим и возникает при избыточном токе прямого (реже обратного, возникшего уже после электрического пробоя) направления и влечет за собой разрушительного изменения в кристалле полупроводника в результате сильного локального перегрева p-n перехода, неспособного пропустить через себя большое количество заряженных частиц.
Поэтому для исследования степени воздействия переменного напряжения ЭТ на светодиоды мы оттолкнемся от постулата, что любое длительное импульсное воздействие тока можно привести к такому значению постоянного тока, при котором работа, совершаемая светодиодом под воздействием импульсного тока, будет идентична работе при постоянно токе.
Для оценки световой энергии излучаемой отдельным рабочим участком СД ленты я снял зависимость освещенности от напряжения питания. Освещенность замерялась на расстоянии 10 см от излучателей (Рис 7).
Таким образом, на данном этапе, у нас все готово для того, что бы получить ответ на второй и третий вопросы нашего исследования.
Приступим.
Для начала исследуем выходное напряжение нашего ЭТ:
Светодиоды, ленты и их питание от ЭТ переменного тока / Хабр
Сколько вольт имеет прямое напряжение светодиода
Если изучить стандартную вольт-амперную характеристику светодиода, можно заметить на ней несколько характерных точек:
- В точке 1 p-n переход начинает открываться. Через него начинает идти ток и LED начинает светиться.
- При увеличении напряжения ток достигает рабочего значения (в данном случае 20 мА), и в точке 2 напряжение является рабочим для данного LED, яркость свечения становится оптимальной.
- При дальнейшем увеличении напряжения ток растет, и в точке 3 достигает своего максимально допустимого значения. После этого он быстро выходит из строя, а кривая ВАХ растет только теоретически (штриховой участок).
Надо заметить, что после окончания перегиба и выхода на линейный участок ВАХ имеет большую крутизну, что ведет к двум последствиям:
- при увеличении тока (например, при неисправности драйвера или отсутствии балластного резистора) напряжение растет слабо, поэтому можно говорить о постоянном падении напряжения на p-n переходе, независимо от рабочего тока (эффект стабилизации);
- при небольшом увеличении напряжения ток растет быстро.
Поэтому заметно увеличивать напряжение на элементе относительно рабочего нельзя.
Почему светодиод нужно подключать через резистор » Школа для электрика: электротехника и электроника
- потребляемый ток;
- напряжение номинального характера (вольтаж изделия);
- мощность затрачиваемой электроэнергии (вольтамперный график);
- температура свечения;
- светимость (уровень светового потока).
Как определить напряжение светодиода
Самый очевидный метод определения напряжения полупроводникового прибора – это использовать регулируемый источник питания. Если блок питания регулируется с нуля и при этом возможен контроль тока (а еще лучше – его ограничение), то больше ничего не нужно.
Надо подключить LED к источнику, строго соблюдая полярность. Дальше надо плавно поднимать напряжение (до 3..3,5 В). При определенном напряжении светодиод вспыхнет в полную силу. Этот уровень будет примерно соответствовать рабочему току, который можно считать по амперметру. Если у прибора нет встроенного амперметра, то крайне желательно контролировать ток по внешнему прибору.
Такой метод применим к приборам оптического диапазона. Свечение УФ- и ИК-светодиодов не видно человеческим зрением, но в последнем случае можно наблюдать за включением LED через камеру смартфона. Таким методом можно отследить появление инфракрасного излучения.
Важно! При подъеме напряжения не превышать предел 3..3,5 В! Если светодиод при таких условиях не горит, возможна неверная полярность подключения прибора. Он может выйти из строя из-за превышения предела обратного напряжения.
Существуют и альтернативные способы узнать, на сколько вольт рассчитан светодиод.
Мультиметром
