LED가 40µs에서 최대 밝기를 달성 할 수 있습니까?

정격 전압 및 전류에서 LED가 최대 밝기를 얼마나 빨리 달성 할 수 있습니까?

매트릭스 디스플레이를 만들려면 LED 다중화를 수행해야하며 각 LED는 40µs 동안 만 유지할 수 있다고 계산했습니다. 그러나 그것이 LED 조명을보기에 충분한 시간인지는 모르겠습니다.

(1) 형광체 LED의 LED 켜짐 시간은 100'2의 나노 시드 범위에 있음

(2) 비 인광체 LED의 점등 시간은 올바르게 구동되는 경우 일반적으로 10 초의 나노초 범위입니다.

평균 전류 = Peak_Current x time_on / (time_on + time_off)
피크 전류는 "정상"인 것으로 가정합니다.

(3) 다중화시 밝기

     = B_DC x time_on / ( time_on + time_off ) x k    

여기서 B_DC는 DC가 사용될 때이 PEAK 전류 에서 LED가 작동 될 때의 밝기 이며 k = 전류에 따른 효율 손실, 다이 온도에 따른 효율 변화 등과 관련된 요소입니다.
처음에 k = 1에 가깝습니다.

또는 평균 전류를 사용한 밝기 =

     = B_100% x k     at average current

(4) 최신 형광체 LED는 정격 DC 전류보다 20 %에서 100 % 높은 허용 피크 전류를 가지고 있습니다.
즉, 최신 형광체 LED를 직접 유용하게 다중화 할 수 없습니다.

(5) 일부 최신 LED는 더 높은 피크 / 정격 전류 비율을 허용 할 수 있지만
모든 경우에 데이터 시트를 확인해야합니다.

(6) 실제 LED가 허용 가능한 피크 / 정격 전류 비율이 낮을 때 높은 피크 다중 전류를 허용하도록 LED를 다중화하는 방법이 있습니다.
더 많은 회로 및 / 또는 설계 노력이 필요합니다. 이 AFAIK를하는 사람은 거의 없습니다

여러 가지 가능한 구현이 있지만 기본 방법은 전력 (LED 드라이브)을 에너지 저장소로 다중화 한 다음 LED 전류가 거의 일정한 방식으로 에너지 저장소에서 LED를 구동하는 것입니다.

"에너지 저장소"는 커패시터 또는 인덕터 및 지원 회로 일 수 있습니다.

(a) LED를 통해 직접 커패시터로 다중화. 원하는 평균 전류를 입력하십시오. LED는 평균 전류에 적합한 전압에서 안정화됩니다. 불가피한 I ^ R 손실로 인해 드라이버에서 에너지가 손실됩니다.
커패시터는 재충전 펄스 동안 LED 전류가 정격 값 이상으로 상승하는 것을 방지 할 수있을 정도로 커야합니다.
커패시터는 적어도 몇 번의 다중 사이클주기 및 아마도 5 내지 10 다중 사이클주기까지 턴 오프 시간을 증가 시키며, 아마도 매우 높은 다중 비율에서 훨씬 더 길다. 턴온 시간은 설계된 제어하에 있지만 일반적으로 몇 번의 뮤티 플렉스 사이클 시간으로 느려질 수 있습니다.

(b) 접지와 LED와 직렬로 연결된 인덕터 등으로 다중화. 입력에서 접지로 다이오드를 반전시킵니다. 이것은 사실상 벅 컨버터입니다.

LED를 켜는 시간뿐만 아니라 듀티 사이클이 무엇인지는 중요하지 않습니다. 전원이 켜져있는 시간과 비교하여 전원이 켜져있는 시간 정확한 LED 응답 시간은 LED 유형 (색상)에 따라 다르지만 일반적으로 수십 또는 수백 나노초입니다. 40µs는 완전히 비추기에 충분하지만 평균 가시 광선은 그 후 꺼지는 시간에 따라 다릅니다.

LED 상승 시간은 대형 어레이의 긴 와이어 / 트레이스에서 드라이버 지연 및 인덕턴스 효과 (실제 상승 시간 또는 링잉을 피하기 위해 상승 시간을 적극적으로 제한해야 할 필요성)에 비해 중요하지 않습니다.

가시성은 LED가 켜지는 시간의 비율에 따라 달라집니다. 올바르게 이해하면 전류가 공급됨에 따라 LED가 기본적으로 순간적으로 켜지므로 켜지는 시간은 LED를 구동하는 데 사용하는 모든 시간의 상승 에지 시간입니다. 밝기와 가시성에 관한 한, 실제로 각 LED가 몇 초 동안 몇 번의 버스트를 받고 있는지에 달려 있습니다. LED 당 약 100Hz 정도가되면 상당히 견고 해 보입니다. 어떤 사람들은 어느 정도 필요하다고 말하므로 직접 시도하십시오.

예. 대부분의 LED는 40 uS 미만에서 최대 밝기를 달성 할 수 있습니다.

베어 LED는 40µs보다 훨씬 빠르게 전류의 밝기에 도달합니다. 형광등을 통해 빛을 다시 방출하는 LED조차도 흰색 LED처럼이를 처리 할 수 ​​있습니다. 베어 LED는 MHz를 초과하는 디지털 통신에 쉽게 사용할 수 있으므로 (경우에 따라 더 많은 경우)이를 추진하지 않습니다.

그러나 다른 문제가 있습니다. LED의 정격이 20mA라고 가정하면 그것이 원하는 유효 밝기입니다. 40mA에서 40µs 동안 LED를 껐다 켜고 40µs 동안 꺼서 동일한 밝기에 가까워 지지만 더 많은 전류와 더 짧은 시간을 계속 사용할 수는 없습니다. 각 LED에는 평균 전류 사양뿐만 아니라 최대 순간 전류 사양도 있습니다. 일반적으로 디지털 통신 방식의 일부로 펄스 화되는 일부 IR LED의 경우 정상 대 최대 전류 비율은 10만큼 높을 수 있습니다. 대부분의 일반 LED의 경우 그보다 적습니다. 고전력 조명 LED의 경우 1보다 약간 높습니다.

LED의 최대 전류 평균 비율이 10이라고 가정 해 봅시다. 즉, LED가 작동 할 수없는 시간의 최소 1/10 동안 LED가 켜지도록 멀티플렉싱 체계를 찾아야합니다. 최대 밝기. 실제로, 전류의 함수로서의 밝기는 고전류에서 약간 떨어 지므로 한계를 밀면 펄스는 항상 최대 전류에서 일정보다 약간 작습니다.