Seberapa cepat LED dapat mencapai kecerahan penuh pada tegangan dan arus terukurnya?
Saya perlu melakukan multiplexing LED untuk membuat tampilan matriks dan saya telah menghitung bahwa setiap LED hanya dapat menyala selama 40μs. Saya tidak tahu apakah itu cukup waktu untuk lampu LED untuk dilihat.
Jawaban:
(1) LED pada waktu untuk fosfor LED berada dalam kisaran 100'2 nanoseond
(2) Waktu nyalakan untuk LED non-fosfor biasanya dalam kisaran 10's dari nanosecond jika didorong dengan benar.
Arus rata-rata = Peak_Current x time_on / (time_on + time_off)
Arus puncak diasumsikan "stabil".
(3) Kecerahan saat mutiplexed
= B_DC x time_on / ( time_on + time_off ) x k
Di mana B_DC adalah kecerahan ketika LED dioperasikan pada arus PEAK ini ketika DC digunakan dan k = faktor yang berkaitan dengan hilangnya efisiensi dengan arus, perubahan efisiensi dengan suhu mati, dll.
Awalnya k = 1 cukup dekat.
atau Kecerahan menggunakan arus rata-rata =
= B_100% x k at average current
(4) LED fosfor modern memiliki arus puncak yang diijinkan 20% hingga 100% lebih tinggi dari arus DC terukur.
yaitu Anda tidak dapat menggunakan multipleks LED fosfor modern secara langsung.
(5) BEBERAPA LED modern MUNGKIN memungkinkan rasio puncak / nilai arus yang lebih tinggi tetapi
Anda harus memeriksa lembar data dalam SETIAP kasus.
(6) Ada cara untuk LED multipleks untuk memungkinkan arus multipleks puncak tinggi ketika LED sebenarnya memiliki rasio puncak arus / arus yang diijinkan yang rendah.
Dibutuhkan lebih banyak sirkuit dan / atau upaya desain. Hanya sedikit orang yang melakukan AFAIK ini
Ada berbagai kemungkinan implementasi tetapi metode dasarnya adalah daya multipleks (drive LED) ke toko energi dan kemudian mendorong LED dari toko energi sedemikian rupa sehingga arus LED hampir konstan.
"Toko energi" dapat berupa kapasitor atau induktor, plus sirkuit pendukung.
(A) Multiplex ke kapasitor di LED secara langsung. Input arus rata-rata yang diinginkan. LED akan stabil pada tegangan yang sesuai untuk arus rata-rata. Energi hilang pada pengemudi karena kehilangan I ^ R yang tidak terhindarkan.
Kapasitor harus cukup besar untuk mencegah arus LED naik di atas nilai nominal selama pulsa isi ulang.
Kapasitor meningkatkan waktu mematikan ke setidaknya beberapa periode siklus multipleks dan mungkin 5 hingga 10 periode siklus multipleks, dan mungkin jauh lebih lama pada rasio multipleks yang sangat tinggi. Waktu nyalakan berada di bawah kendali yang dirancang tetapi biasanya juga akan diperlambat hingga beberapa kali siklus mutipleks.
(B) Multiplex menjadi misalnya induktor secara seri dengan LED ke tanah. Membalikkan dioda dari input ke ground. Ini secara efektif merupakan konverter uang.
Tidak masalah berapa lama Anda menyalakan LED tapi apa siklus tugasnya. berapa lama dinyalakan dibandingkan pada berapa lama dimatikan. Waktu respons LED yang tepat tergantung pada tipe LED (warna) tetapi ini biasanya dalam puluhan atau ratusan nanodetik. 40μs Anda lebih dari cukup untuk menyalakannya sepenuhnya, tetapi rata-rata cahaya tampak tergantung pada berapa lama dimatikan setelah itu.
Risetime LED tidak signifikan dibandingkan dengan keterlambatan driver dan efek dari induktansi (baik risetime aktual atau kebutuhan untuk secara aktif membatasi risetime untuk menghindari dering) pada kabel panjang / jejak dalam array yang lebih besar.
Visibilitas akan menjadi fungsi dari berapa persentase waktu yang dipimpin lit. Jika saya memahaminya dengan benar, LED pada dasarnya akan menyala secara instan saat arus dipasok, jadi waktu untuk menyalakannya adalah waktu tepi naik dari apa pun yang Anda gunakan untuk mengendarainya. Sejauh kecerahan dan visibilitas pergi, itu benar-benar tergantung pada berapa banyak 40μs burst masing-masing dipimpin dalam satu detik. Ketika Anda mendapatkan sekitar 100Hz atau lebih per led itu terlihat cukup solid. Beberapa orang akan mengatakan bahwa kurang lebih itu perlu, jadi cobalah sendiri.
Iya. Sebagian besar LED dapat mencapai kecerahan penuh dalam waktu kurang dari 40 uS.
Bare LED akan mencapai kecerahan karena saat ini jauh lebih cepat dari 40 μs. Bahkan LED yang memancarkan kembali cahaya melalui fosfor dapat mengatasinya, seperti LED putih. Bare LED dapat digunakan setiap hari untuk komunikasi digital yang melebihi MHz (lebih banyak dalam beberapa kasus), jadi ini tidak mendorongnya.
Namun, Anda memiliki masalah yang berbeda. Katakanlah LED diberi peringkat 20mA, dan itulah kecerahan efektif yang Anda inginkan. Anda dapat menyalakan LED selama 40 µs pada 40 mA dan kemudian mati selama 40 µs untuk mendekati kecerahan yang sama, tetapi Anda tidak dapat terus menggunakan lebih banyak waktu saat ini dan lebih singkat. Setiap LED juga akan memiliki spesifikasi arus sesaat maksimum, bukan hanya spesifikasi arus rata-rata. Untuk beberapa LED IR yang umumnya dimaksudkan untuk berdenyut sebagai bagian dari skema komunikasi digital, rasio arus stabil ke maksimum bisa setinggi 10. Untuk kebanyakan LED biasa kurang dari itu. Untuk lampu LED daya tinggi hanya sedikit di atas 1.
Katakanlah LED Anda memiliki rasio arus maksimum dan rata-rata 10. Itu berarti Anda perlu mengetahui skema multiplexing sehingga LED menyala setidaknya 1/10 waktu yang lain Anda tidak dapat menjalankannya di kecerahan penuh. Bahkan, kecerahan sebagai fungsi dari arus turun sedikit pada arus tinggi, jadi jika Anda mendorong batas berdenyut akan selalu sedikit kurang stabil pada arus maksimum.