समानांतर डायोड के प्रतिरोध की गणना। एक रोकनेवाला के माध्यम से एक एलईडी को जोड़ना और इसकी गणना करना

एलईडी का संचालन प्रकाश क्वांटा के उत्सर्जन पर आधारित होता है जो तब होता है जब उसमें से करंट प्रवाहित होता है। इसके आधार पर तत्व की चमक की चमक भी बदल जाती है। एक छोटी सी धारा के साथ, यह कम चमकता है, और एक बड़ी धारा के साथ, यह भड़क जाता है और जल जाता है। इसके माध्यम से बहने वाली धारा को सीमित करने के लिए, प्रतिरोध का उपयोग करने का सबसे आसान तरीका है। रोकनेवाला की सही गणना करना मुश्किल नहीं है, लेकिन यह याद रखना चाहिए कि यह केवल सीमित करता है, लेकिन वर्तमान को स्थिर नहीं करता है।

संचालन और गुणों का सिद्धांत

एलईडी एक उपकरण हैप्रकाश उत्सर्जित करने की क्षमता रखते हैं। मुद्रित सर्किट बोर्डों और आरेखों पर, इसे लैटिन अक्षरों एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड) द्वारा दर्शाया जाता है, जिसका अनुवाद में "प्रकाश उत्सर्जक डायोड" होता है। शारीरिक रूप से, यह एक मामले में रखा गया क्रिस्टल है। शास्त्रीय रूप से, इसे एक सिलेंडर माना जाता है, जिसके एक तरफ उत्तल गोल आकार होता है, जो एक गोलार्ध लेंस होता है, और दूसरा एक सपाट आधार होता है, और निष्कर्ष उस पर स्थित होते हैं।

ठोस राज्य प्रौद्योगिकी के विकास और प्रक्रिया प्रौद्योगिकी में कमी के साथ, उद्योग ने सतह पर चढ़ने के लिए डिज़ाइन किए गए एसएमडी डायोड का उत्पादन शुरू किया। इसके बावजूद, एलईडी का भौतिक सिद्धांत नहीं बदला है और यह किसी भी प्रकार और डिवाइस के रंग के लिए समान है।

विकिरण उपकरण की निर्माण प्रक्रिया को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है। पहले चरण में, एक क्रिस्टल उगाया जाता है। यह कृत्रिम रूप से बने नीलम को गैसीय मिश्रण से भरे कक्ष में रखने से होता है। इस गैस की संरचना में डोपेंट और अर्धचालक शामिल हैं। जब कक्ष को गर्म किया जाता है, तो परिणामस्वरूप पदार्थ प्लेट पर जमा हो जाता है, जबकि ऐसी परत की मोटाई कई माइक्रोन से अधिक नहीं होती है। स्पटरिंग द्वारा निक्षेपण प्रक्रिया समाप्त होने के बाद, संपर्क पैड बनते हैं और इस पूरे ढांचे को आवास में रखा जाता है।

उत्पादन की ख़ासियत के कारण, एल ई डी में समान पैरामीटर और विशेषताएं नहीं होती हैं। इसलिए, हालांकि निर्माता उन उपकरणों को सॉर्ट करने का प्रयास कर रहे हैं जो मूल्य के करीब हैं, अक्सर एक ही बैच में ऐसे उत्पाद होते हैं जो रंग तापमान और ऑपरेटिंग करंट में भिन्न होते हैं।

रेडियो तत्व डिवाइस

एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड या एलईडी-डायोड एक अर्धचालक रेडियो तत्व है, जिसका संचालन इलेक्ट्रॉन-छेद संक्रमण के गुणों पर आधारित होता है। जब एक धारा आगे की दिशा में इसके माध्यम से गुजरती है, तो दृश्य स्पेक्ट्रम में विकिरण के साथ, दो सामग्रियों के बीच इंटरफेस में पुनर्संयोजन प्रक्रियाएं होती हैं।

बहुत लंबे समय तक, उद्योग नीली एलईडी का उत्पादन नहीं कर सका, यही वजह है कि सफेद चमक उत्सर्जक प्राप्त करना असंभव था। केवल 1990 में, जापानी निगम निकिया केमिकल इंडस्ट्रीज के शोधकर्ताओं ने एक क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए एक तकनीक का आविष्कार किया जो नीले स्पेक्ट्रम में प्रकाश का उत्सर्जन करता है। इसने स्वचालित रूप से हरे, लाल और नीले रंग को मिलाकर सफेद प्राप्त करना संभव बना दिया।

विकिरण की प्रक्रिया इलेक्ट्रॉन-छेद संक्रमण के क्षेत्र में आवेशों के पुनर्संयोजन के दौरान ऊर्जा की रिहाई पर आधारित होती है। यह विभिन्न चालकता वाले दो अर्धचालक पदार्थों के संपर्क से बनता है। इंजेक्शन के परिणामस्वरूप, मामूली चार्ज वाहक के संक्रमण, एक बाधा परत का निर्माण होता है।

n-चालकता वाले पदार्थ की ओर, छिद्रों का अवरोध प्रकट होता है, और पक्ष पर p-चालकता के साथ, इलेक्ट्रॉनों का। एक संतुलन है। जब वोल्टेज को फॉरवर्ड बायस में लगाया जाता है, तो दोनों तरफ बैंड गैप में आवेशों का भारी संचलन होता है। नतीजतन, वे टकराते हैं और ऊर्जा प्रकाश उत्सर्जन के रूप में निकलती है।

यह प्रकाश मानव आँख को दिखाई दे भी सकता है और नहीं भी। यह सेमीकंडक्टर की संरचना, अशुद्धियों की मात्रा और बैंड गैप पर निर्भर करता है। इसलिए, बहुपरत अर्धचालक संरचनाओं को गढ़कर दृश्यमान स्पेक्ट्रम प्राप्त किया जाता है।

एल ई डी के लक्षण

चमक का रंग अर्धचालक के प्रकार और उसके डोपिंग की डिग्री पर निर्भर करता है, जो पी-एन जंक्शन के बैंड गैप की चौड़ाई निर्धारित करता है। एल ई डी का सेवा जीवन मुख्य रूप से इसके संचालन की तापमान स्थितियों पर निर्भर करता है। डिवाइस का ताप जितना अधिक होता है, उतनी ही तेजी से उसकी उम्र बढ़ने लगती है। और तापमान, बदले में, एलईडी से गुजरने वाले करंट से संबंधित है। प्रकाश स्रोत की शक्ति जितनी कम होगी, उसकी सेवा का जीवन उतना ही लंबा होगा। उम्र बढ़ने को प्रकाश स्थिरता की चमक में कमी के रूप में व्यक्त किया जाता है। इसलिए, एलईडी के लिए सही प्रतिरोध चुनना बहुत महत्वपूर्ण है।

एलईडी डायोड की मुख्य विशेषताओं में शामिल हैं:

कनेक्शन के तरीके

एलईडी के परेशानी मुक्त संचालन के लिए, ऑपरेटिंग करंट का मूल्य बहुत महत्वपूर्ण है। संयुक्त संचालन के दौरान विकिरण स्रोतों का गलत कनेक्शन या उनके मापदंडों में एक महत्वपूर्ण प्रसार से उनके माध्यम से बहने वाली धारा की अधिकता होगी और उपकरणों का और अधिक जलना होगा। यह तापमान में वृद्धि के कारण होता है, जिसके कारण एलईडी क्रिस्टल बस विकृत हो जाता है, और पी-एन जंक्शन टूट जाता है। इसलिए, प्रकाश स्रोत को आपूर्ति की जाने वाली धारा की मात्रा को सीमित करना, यानी आपूर्ति वोल्टेज को सीमित करना बहुत महत्वपूर्ण है।

ऐसा करने का सबसे आसान तरीका एमिटर सर्किट के साथ श्रृंखला में जुड़े प्रतिरोध का उपयोग करना है। इस क्षमता में, एक साधारण अवरोधक का उपयोग किया जाता है, लेकिन इसका एक निश्चित मूल्य होना चाहिए। इसका बड़ा मूल्य पुनर्संयोजन प्रक्रिया की घटना के लिए आवश्यक संभावित अंतर प्रदान करने में सक्षम नहीं होगा, और एक छोटा जल जाएगा। इस मामले में, आपको न केवल यह जानने की जरूरत है कि एलईडी के लिए प्रतिरोध की गणना कैसे करें, बल्कि यह भी समझें कि इसे सही तरीके से कैसे रखा जाए, खासकर अगर सर्किट रेडियो तत्वों से संतृप्त हो।

एक विद्युत परिपथ में, एक एलईडी और कई दोनों का उपयोग किया जा सकता है। इस मामले में, उनके समावेश के लिए तीन योजनाएं हैं:

• एक;
• एक जैसा;
• समानांतर।

एकल तत्व

जब किसी विद्युत परिपथ में केवल एक एलईडी का उपयोग किया जाता है, तो उसके साथ श्रृंखला में एक रोकनेवाला रखा जाता है। इस तरह के कनेक्शन के परिणामस्वरूप, इस सर्किट पर लागू कुल वोल्टेज सर्किट के प्रत्येक तत्व में संभावित अंतर में बूंदों के योग के बराबर होगा। यदि हम इन नुकसानों को रोकनेवाला पर उर के रूप में और एलईडी पर हमारे रूप में नामित करते हैं, तो ईएमएफ स्रोत का कुल वोल्टेज बराबर होगा: यूओ = उर + यू।

नेटवर्क सेक्शन I \u003d U / R के लिए ओम के नियम को पैराफ़्रेसिंग करते हुए, सूत्र प्राप्त होता है: U \u003d I * R। परिणामी व्यंजक को कुल वोल्टेज ज्ञात करने के सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

यूओ = आईआरआर + आईएसआर, जहां

• आईआर रोकनेवाला के माध्यम से बहने वाली धारा है, ए।
• आरआर - रोकनेवाला, ओम का परिकलित प्रतिरोध।
• एलईडी से गुजरने वाला करंट है, ए।
• रुपये एलईडी, ओम की आंतरिक प्रतिबाधा है।

रुपये का मूल्य विकिरण स्रोत की परिचालन स्थितियों के आधार पर भिन्न होता है और इसका मूल्य वर्तमान ताकत और संभावित अंतर पर निर्भर करता है। डायोड की करंट-वोल्टेज विशेषता का अध्ययन करके इस निर्भरता को देखा जा सकता है। प्रारंभिक चरण में, वर्तमान में एक सहज वृद्धि होती है, और रुपये का उच्च मूल्य होता है। उसके बाद, प्रतिबाधा तेजी से गिरती है और वोल्टेज में मामूली वृद्धि के साथ भी करंट तेजी से बढ़ता है।

यदि आप सूत्रों को जोड़ते हैं, तो आपको निम्नलिखित अभिव्यक्ति मिलती है:

Rr = (Uo - Us) / Io, Ohm

यह ध्यान में रखता है कि सर्किट सेक्शन के सीरीज़ सर्किट में बहने वाली धारा की ताकत किसी भी बिंदु पर समान होती है, यानी Io = Ir = Is। यह अभिव्यक्ति एलईडी को श्रृंखला में जोड़ने के लिए भी उपयुक्त है, क्योंकि यह पूरे सर्किट के लिए केवल एक रोकनेवाला का उपयोग करता है।

इस प्रकार, वांछित प्रतिरोध का पता लगाने के लिए, हमें का मूल्य ज्ञात करना बाकी है। एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप का मान एक संदर्भ मान है और प्रत्येक रेडियो तत्व के लिए इसका अपना है। डेटा प्राप्त करने के लिए, आपको डिवाइस पर डेटाशीट का उपयोग करना होगा। डेटाशीट सूचना पत्रक का एक सेट है जिसमें पैरामीटर, ऑपरेटिंग मोड, साथ ही साथ रेडियो तत्व स्विचिंग योजनाओं के बारे में व्यापक जानकारी होती है। उत्पाद के निर्माता द्वारा उत्पादित।

समानांतर सर्किट

समानांतर कनेक्शन के साथ, रेडियो तत्व दो बिंदुओं पर एक दूसरे से संपर्क करते हैं - नोड्स। इस प्रकार के सर्किट के लिए, दो नियम सत्य हैं: नोड में प्रवेश करने वाली धारा की ताकत नोड से निकलने वाली धाराओं की ताकत के योग के बराबर होती है, और नोड्स के सभी बिंदुओं पर संभावित अंतर समान होता है। इन परिभाषाओं के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि एल ई डी के समानांतर कनेक्शन के मामले में, नोड की शुरुआत में स्थित आवश्यक अवरोधक, सूत्र द्वारा पाया जाता है: आरआर = यूओ / आईएस 1 + इन, ओम, जहां:

• यूओ नोड्स पर लागू संभावित अंतर है।
• Is1 पहली एलईडी के माध्यम से बहने वाली धारा है।
• में nth LED से करंट गुजर रहा है।

लेकिन एल ई डी के समानांतर कनेक्शन के सामने स्थित एक सामान्य प्रतिरोध वाले ऐसे सर्किट का उपयोग नहीं किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि एक उत्सर्जक के जलने की स्थिति में, कानून के अनुसार, नोड में प्रवेश करने वाला वर्तमान अपरिवर्तित रहेगा। और इसका मतलब है कि यह शेष कार्यशील तत्वों के बीच वितरित किया जाएगा और साथ ही साथ उनके माध्यम से अधिक धारा प्रवाहित होगी। नतीजतन, एक श्रृंखला प्रतिक्रिया होगी और सभी अर्धचालक उत्सर्जक अंततः जल जाएंगे।

इसलिए, प्रत्येक समानांतर शाखा के लिए अपने स्वयं के एलईडी के साथ अपने स्वयं के प्रतिरोधी का उपयोग करना और प्रत्येक हाथ के लिए अलग से एलईडी के लिए प्रतिरोधी की गणना करना सही होगा। यह दृष्टिकोण इस मायने में भी फायदेमंद है कि सर्किट में विभिन्न विशेषताओं वाले रेडियो तत्वों का उपयोग किया जा सकता है।

प्रत्येक भुजा के प्रतिरोध की गणना एकल समावेशन के समान है: Rn = (Uo - Us) / In, ओम, जहाँ:

• Rn, n-वें शाखा का वांछित प्रतिरोध है।
• यूओ - अस - वोल्टेज ड्रॉप अंतर।
• एन-वें एलईडी के माध्यम से इन-करंट।

गणना उदाहरण

विद्युत परिपथ को 32 वोल्ट के बराबर वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित होने दें। इस सर्किट में, दो ब्रांड एलईडी एक दूसरे के समानांतर जुड़े हुए हैं: क्री C503B-RAS और क्री XM-L T6। आवश्यक प्रतिबाधा की गणना करने के लिए, आपको डेटाशीट से इन एल ई डी में विशिष्ट वोल्टेज ड्रॉप का पता लगाना होगा। तो, पहले एक के लिए यह 0.2 के वर्तमान पर 2.1 वी है, और दूसरे के लिए यह 2.9 वी समान वर्तमान ताकत पर है।

इन मानों को एक श्रृंखला सर्किट के सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर, आपको निम्नलिखित परिणाम मिलते हैं:

• R1 \u003d (U0-Us1) / I \u003d (32-2.1) / 0.2 \u003d 21.5 ओम।
• R2 \u003d (U0-Us2) / I \u003d (32-2.9) / 0.2 \u003d 17.5 ओम।

निकटतम मान मानक श्रृंखला से चुने जाते हैं। वे होंगे: R1 = 22 ओम और R2 = 18 ओम। यदि वांछित है, तो आप सूत्र का उपयोग करके प्रतिरोधों द्वारा छितरी हुई शक्ति की गणना भी कर सकते हैं: P \u003d I * I * U। पाए गए प्रतिरोधों के लिए, यह P \u003d 0.001 W होगा।

ब्राउज़र आधारित ऑनलाइन कैलकुलेटर

सर्किट में बड़ी संख्या में एल ई डी के साथ, प्रत्येक के लिए प्रतिरोध की गणना करना एक कठिन प्रक्रिया है, खासकर जब से इस मामले में गलती की जा सकती है। इसलिए, गणना के लिए ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग करना सबसे आसान है।

वे एक ब्राउज़र में चलने के लिए लिखे गए प्रोग्राम हैं। इंटरनेट पर आप एलईडी के लिए ऐसे कई कैलकुलेटर पा सकते हैं।लेकिन ऑपरेशन का सिद्धांत समान है। आपको प्रस्तावित प्रपत्रों में संदर्भ डेटा दर्ज करना होगा, एक कनेक्शन योजना का चयन करना होगा और "परिणाम" या "गणना" बटन पर क्लिक करना होगा। उसके बाद, यह केवल प्रतिक्रिया की प्रतीक्षा करने के लिए रहता है।

इसे मैन्युअल रूप से पुनर्गणना करके, आप इसकी जांच कर सकते हैं, लेकिन इसमें बहुत अधिक बात नहीं होगी, क्योंकि प्रोग्राम गणना करते समय समान सूत्रों का उपयोग करते हैं।

एल ई डी के लिए प्रतिरोधों की गणना करना एक बहुत ही महत्वपूर्ण ऑपरेशन है जिसे बिजली स्रोत तक पहुंचने से पहले किया जाना चाहिए। डायोड और पूरे सर्किट दोनों का प्रदर्शन इस पर निर्भर करेगा। रोकनेवाला एलईडी के साथ श्रृंखला में जुड़ा होना चाहिए। इस तत्व का उद्देश्य डायोड के माध्यम से बहने वाली धारा को सीमित करना है। यदि रोकनेवाला का नाममात्र प्रतिरोध आवश्यकता से कम है, तो एलईडी विफल हो जाएगी (बाहर जल जाएगी), और यदि इस संकेतक का मूल्य आवश्यकता से अधिक है, तो अर्धचालक तत्व से प्रकाश बहुत मंद होगा।

एल ई डी के लिए प्रतिरोधों की गणना निम्न सूत्र R = (US - UL) / I के अनुसार की जानी चाहिए, जहाँ:

• यूएस - बिजली आपूर्ति वोल्टेज;
• उल - डायोड आपूर्ति वोल्टेज (आमतौर पर 2 और 4 वोल्ट);
• मैं डायोड करंट है।

यह सुनिश्चित करना सुनिश्चित करें कि विद्युत प्रवाह का चयनित मान अर्धचालक तत्व के अधिकतम वर्तमान मान से कम होगा। गणना के साथ आगे बढ़ने से पहले, इस मान को एम्पीयर में बदलना आवश्यक है। आमतौर पर यह पासपोर्ट डेटा में मिलीमीटर में इंगित किया जाता है। इस प्रकार, गणना के परिणामस्वरूप, ओम में नाममात्र मूल्य प्राप्त किया जाएगा। यदि प्राप्त मान मानक प्रतिरोधक से मेल नहीं खाता है, तो बड़ा निकटतम मान चुना जाना चाहिए। या आप श्रृंखला में कम नाममात्र प्रतिरोध के कई तत्वों को इस तरह से जोड़ सकते हैं कि कुल प्रतिरोध परिकलित एक से मेल खाता हो।

उदाहरण के लिए, इस प्रकार एल ई डी के लिए प्रतिरोधों की गणना की जाती है। मान लीजिए कि हमारे पास 12 वोल्ट के आउटपुट वोल्टेज और एक एलईडी (UL = 4 V) के साथ बिजली की आपूर्ति है। आवश्यक वर्तमान 20 एमए है। हम इसे एम्पीयर में अनुवाद करते हैं और 0.02 ए प्राप्त करते हैं। अब हम गणना आर \u003d (12 - 4) / 0.02 \u003d 400 ओम की गणना के लिए आगे बढ़ सकते हैं।

अब आइए विचार करें कि श्रृंखला में कई अर्धचालक तत्व जुड़े होने पर गणना करना कैसे आवश्यक है। यह विशेष रूप से सच है जब बिजली की खपत को कम करता है और आपको बड़ी संख्या में तत्वों को एक साथ जोड़ने की अनुमति देता है। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी श्रृंखला से जुड़े एलईडी एक ही प्रकार के होने चाहिए, और बिजली की आपूर्ति पर्याप्त शक्तिशाली होनी चाहिए। इस प्रकार एल ई डी के लिए प्रतिरोधों की गणना श्रृंखला कनेक्शन में की जानी चाहिए। मान लीजिए कि हमारे पास सर्किट में 3 तत्व हैं (प्रत्येक का वोल्टेज 4 वोल्ट है) और एक 15-वोल्ट बिजली की आपूर्ति है। वोल्टेज उल निर्धारित करें। ऐसा करने के लिए, प्रत्येक डायोड 4 + 4 + 4 = 12 वोल्ट के संकेतक जोड़ें। एलईडी करंट का पासपोर्ट मूल्य 0.02 ए है, हम आर \u003d (15-12) / 0.02 \u003d 150 ओम की गणना करते हैं।

यह याद रखना बहुत महत्वपूर्ण है कि एल ई डी, इसे हल्के ढंग से रखने के लिए, एक बुरा विचार है। बात यह है कि इन तत्वों में मापदंडों का प्रसार होता है, उनमें से प्रत्येक को एक अलग वोल्टेज की आवश्यकता होती है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि एलईडी की गणना एक बेकार अभ्यास है। इस संबंध में, प्रत्येक तत्व अपनी चमक से चमकेगा। प्रत्येक डायोड के लिए अलग से एक सीमित अवरोधक द्वारा ही स्थिति को बचाया जा सकता है।

अंत में, हम जोड़ते हैं कि एलईडी लैंप सहित सभी एलईडी असेंबलियों की गणना इस सिद्धांत के अनुसार की जाती है। यदि आप ऐसी संरचना को स्वयं इकट्ठा करना चाहते हैं, तो ये गणना आपके लिए प्रासंगिक होगी।

इस सेमीकंडक्टर डिवाइस के कारण एलईडी लाइटिंग और इंडिकेशन को सबसे विश्वसनीय में से एक माना जाता है। प्रकाश व्यवस्था का आयोजन करते समय, एलईडी लैंप उच्च गुणवत्ता वाले चमकदार प्रवाह का उत्पादन करते हैं, जबकि वे पर्यावरण के अनुकूल प्रकाश स्रोत होते हैं जिन्हें निपटान की आवश्यकता नहीं होती है और बहुत अधिक बिजली की खपत नहीं होती है। एलईडी केवल निरंतर वोल्टेज पर काम करती है और एक साधारण डायोड की तरह केवल एक ही दिशा में करंट प्रवाहित करती है।

एक डायोड उत्सर्जक प्रकाश एक उपकरण है जिसमें एक निश्चित, स्पष्ट रूप से विनियमित, प्रवाहित धारा, अधिकतम और न्यूनतम दोनों होती है। यदि आप अधिकतम अनुमेय प्रत्यक्ष धारा या इसकी आपूर्ति करने वाले वोल्टेज से अधिक हो जाते हैं, तो यह निश्चित रूप से विफल हो जाएगा, सरल शब्दों में यह "बाहर जल जाएगा"। एलईडी डेटा पाया जा सकता है:

1. एक पुस्तिका या तकनीकी साहित्य में;
2. इंटरनेट के पन्नों पर;
3. बिक्री सहायक से खरीदते समय।

ऑपरेटिंग वोल्टेज और अधिकतम फॉरवर्ड करंट को जाने बिना, करंट को सीमित करने के लिए रेसिस्टर के प्रतिरोध का चयन करना समस्याग्रस्त है। जब तक इसमें एक ऑटोट्रांसफॉर्मर, या एक चर अवरोधक न हो। इस मामले में, ऐसे कई अर्धचालक तत्वों को जलाया जा सकता है। यह विधि व्यावहारिक से अधिक सैद्धांतिक है, और इसका उपयोग केवल आपातकालीन स्थितियों में ही किया जा सकता है। एक रोकनेवाला एक निष्क्रिय तत्व है जिसका उपयोग विद्युत सर्किट में किया जाता है, इसका एक निश्चित प्रतिरोध मूल्य होता है। एक समायोजन घुंडी, या एक निश्चित रोकनेवाला के साथ एक चर उपलब्ध है। रोकनेवाला को शक्ति की अवधारणा की विशेषता है, जिसे विद्युत सर्किट में इसकी गणना करते समय भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।

तो, प्रत्येक एलईडी में एक ऑपरेटिंग वोल्टेज होता है और एक सीधा करंट गुजरता है और इसे रोशन करता है। यदि बिजली की आपूर्ति का यू, 1.5 वोल्ट है, और पासपोर्ट के अनुसार, डायोड को ऐसे ही वोल्टेज से जोड़ा जाना चाहिए, तो एक सीमित प्रतिरोधी की आवश्यकता नहीं है। या बिजली स्रोत के साथ श्रृंखला में, 0.5 वोल्ट के ऑपरेटिंग वोल्टेज के साथ तीन एल ई डी कनेक्ट करना संभव है। इसके अलावा, ये सभी अर्धचालक तत्व एक ही प्रकार और ब्रांड के होने चाहिए। हालांकि, यह स्थिति अत्यंत दुर्लभ है, और अक्सर बिजली की आपूर्ति एक एलईडी के ऑपरेटिंग वोल्टेज से काफी बड़ी होती है।

एल ई डी के लिए प्रतिरोध की गणना कैसे करें, जो न केवल सर्किट में वर्तमान को सीमित करता है, बल्कि वोल्टेज ड्रॉप भी बनाता है। एलईडी के लिए वर्तमान-सीमित अवरोधक की गणना प्रसिद्ध ओम के नियम I \u003d U / R के आधार पर की जाती है। यहाँ से प्रतिरोध मान R=U/I आवंटित करना संभव है। जहाँ U वोल्टेज है, I प्रत्यक्ष धारा की मात्रा है।

यहाँ एकल एलईडी के लिए सबसे सरल वायरिंग आरेख है।

एक सीरियल कनेक्शन में वर्तमान ताकत समान होगी, और एलईडी की आपूर्ति वोल्टेज एक निश्चित मूल्य का होना चाहिए, अक्सर यह पूरे सर्किट की आपूर्ति की तुलना में बहुत कम होता है। इसलिए, रोकनेवाला को वोल्टेज के हिस्से को बुझाना चाहिए ताकि एलईडी पर लागू होने के लिए पहले से ही उसके पासपोर्ट में ऑपरेटिंग वोल्टेज के रूप में एक निश्चित मूल्य इंगित किया गया हो। यही है, सर्किट में I (वर्तमान) ज्ञात है और डायोड द्वारा खपत किए गए I के बराबर होगा, और प्रतिरोध ड्रॉप का यू आपूर्ति के यू और एलईडी के यू के बीच के अंतर के बराबर होगा। रोकनेवाला पर यू और मैं जो इसके माध्यम से गुजरता है, उसी ओम के नियम के अनुसार, आप इसका प्रतिरोध पा सकते हैं। ऐसा करने के लिए, सर्किट के माध्यम से बहने वाली धारा द्वारा वोल्टेज ड्रॉप को रोकनेवाला में विभाजित करें।

एलईडी रोकनेवाला की गणना के बाद, यह अभी भी शक्ति के अनुरूप होना चाहिए, इसके लिए यू को पूरे सर्किट के ज्ञात I से गुणा किया जाना चाहिए। सर्किट के किसी भी हिस्से में करंट समान होगा और इसलिए LED के माध्यम से अधिकतम करंट लिमिटिंग रेसिस्टर के माध्यम से करंट से अधिक नहीं होगा। इस मामले में, एक छोटे से एक की तुलना में थोड़ा अधिक मूल्य के साथ एक रोकनेवाला का चयन करने की सिफारिश की जाती है, यह प्रतिरोध और इसकी शक्ति दोनों पर लागू होता है। ओम के नियम को जानकर आप एलईडी के आर द्वारा भी प्रतिरोध की गणना कर सकते हैं।

यदि आवश्यक प्रतिरोध के साथ कोई उपयुक्त प्रतिरोधक नहीं है, तो इसे इनमें से कई तत्वों को श्रृंखला में या समानांतर में जोड़कर प्राप्त किया जा सकता है। इस मामले में, एक सीरियल कनेक्शन के लिए, सभी प्रतिरोधों का कुल प्रतिरोध इस सर्किट में शामिल सभी के योग के बराबर होगा।

और समानांतर में इसकी गणना इस सूत्र के अनुसार की जाती है

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह सब आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर गणना की जाती है, क्योंकि इसकी वृद्धि के साथ, पूरे सर्किट में वर्तमान ताकत भी बढ़ जाएगी। तो बिजली की आपूर्ति न केवल एक उच्च गुणवत्ता वाले सुधारा, बल्कि एक स्थिर वोल्टेज भी उत्पन्न करना चाहिए।

एक रोकनेवाला के साथ एक एलईडी शंटिंग

जब दो या दो से अधिक प्रकाश उत्सर्जक तत्वों को श्रृंखला में जोड़ा जाता है, तो एक एलईडी और एक रोकनेवाला के ऐसे कनेक्शन पर चर्चा करना उचित है। समान अंकन और प्रकार के साथ भी, प्रत्येक एलईडी की विशेषताएं थोड़ी भिन्न हो सकती हैं। यदि मैं इसके माध्यम से बहता हूं, तो इसका अपना आंतरिक आर होता है। इसके अलावा, उस मोड में जब वाल्व (डायोड) इसे संचालित करता है, और इसका संचालन नहीं करता है, आंतरिक प्रतिरोध काफी भिन्न होगा। यही है, जब इस मोड में वाल्व को फिर से चालू किया जाता है, तो प्रतिरोध काफी भिन्न होगा। तदनुसार, रिवर्स वोल्टेज भी बहुत भिन्न होगा, जिससे बर्नआउट (ब्रेकडाउन) हो सकता है।

ऐसी स्थितियों को रोकने के लिए, कई सौ ओम के बड़े आर के साथ कम-शक्ति प्रतिरोधी के साथ एलईडी को अलग करने की सिफारिश की जाती है। ऐसा कनेक्शन एक सर्किट में जुड़े अर्धचालक उपकरणों पर रिवर्स वोल्टेज के बराबरीकरण सुनिश्चित करेगा जो एक चमकदार प्रवाह उत्पन्न करता है।

एलईडी गणना वीडियो

एलईडी में बहुत कम आंतरिक प्रतिरोध होता है, अगर सीधे बिजली की आपूर्ति से जुड़ा होता है, तो इसे जलाने के लिए करंट काफी अधिक होगा। तांबे या सोने के धागे, जिसके साथ क्रिस्टल बाहरी टर्मिनलों से जुड़ा होता है, छोटी छलांग का सामना कर सकता है, लेकिन अगर वे दृढ़ता से पार हो जाते हैं, तो वे जल जाते हैं और क्रिस्टल में बिजली का प्रवाह बंद हो जाता है। एक एलईडी के लिए एक ऑनलाइन प्रतिरोधक गणना इसके रेटेड ऑपरेटिंग करंट पर आधारित होती है।

• 1. ऑनलाइन कैलकुलेटर
• 2. मुख्य पैरामीटर
• 3. सस्ते आईसीई की विशेषताएं

ऑनलाइन कैलकुलेटर

गणना त्रुटियों से बचने के लिए पहले से एक वायरिंग आरेख बनाएं। ऑनलाइन कैलकुलेटर आपको ओम में सटीक प्रतिरोध दिखाएगा। एक नियम के रूप में, यह पता चला है कि इस रेटिंग वाले प्रतिरोधक उपलब्ध नहीं हैं, और आपको निकटतम मानक रेटिंग दिखाई जाएगी। यदि प्रतिरोध का सटीक चयन करना संभव नहीं है, तो बड़े मूल्यवर्ग का उपयोग करें। प्रतिरोध को समानांतर या श्रृंखला में जोड़कर एक उपयुक्त मूल्य बनाया जा सकता है। यदि आप एक शक्तिशाली चर या ट्यूनिंग रोकनेवाला का उपयोग करते हैं तो एलईडी के लिए प्रतिरोध की गणना को छोड़ा जा सकता है। 0.5W पर सबसे आम प्रकार 3296 है। 12 वी बिजली की आपूर्ति का उपयोग करते समय, श्रृंखला में 3 एल ई डी तक जोड़ा जा सकता है।

प्रतिरोधक विभिन्न सटीकता वर्गों में आते हैं, 10%, 5%, 1%। यानी उनका प्रतिरोध इन सीमाओं के भीतर सकारात्मक या नकारात्मक दिशा में त्रुटि कर सकता है।

वर्तमान-सीमित प्रतिरोधी की शक्ति को ध्यान में रखना न भूलें, यह एक निश्चित मात्रा में गर्मी को खत्म करने की क्षमता है। यदि यह छोटा है, तो यह ज़्यादा गरम हो जाएगा और विफल हो जाएगा, जिससे विद्युत सर्किट टूट जाएगा।

ध्रुवीयता निर्धारित करने के लिए, आप एक छोटा वोल्टेज लागू कर सकते हैं या मल्टीमीटर पर डायोड परीक्षण फ़ंक्शन का उपयोग कर सकते हैं। प्रतिरोध माप मोड से अलग, आमतौर पर 2V से 3V तक आपूर्ति की जाती है।

मुख्य सेटिंग्स

साथ ही, एल ई डी की गणना करते समय, किसी को मापदंडों के प्रसार को ध्यान में रखना चाहिए, सस्ते के लिए वे अधिकतम होंगे, महंगे के लिए वे अधिक समान होंगे। इस पैरामीटर की जाँच करने के लिए, आपको उन्हें समान परिस्थितियों में, अर्थात् क्रमिक रूप से सक्षम करना होगा। करंट या वोल्टेज को कम करके, ब्राइटनेस को थोड़ा ग्लोइंग डॉट्स तक कम करें। नेत्रहीन आप न्याय करने में सक्षम होंगे, कुछ उज्जवल चमकेंगे, अन्य मंद। जितना अधिक वे समान रूप से जलते हैं, उतना ही कम फैलता है। एलईडी रोकनेवाला कैलकुलेटर मानता है कि एलईडी चिप्स की विशेषताएं आदर्श हैं, अर्थात अंतर शून्य है।

10W तक के सामान्य लो-पावर मॉडल के लिए ड्रॉप वोल्टेज 2V से 12V तक हो सकता है। जैसे-जैसे शक्ति बढ़ती है, COB डायोड में क्रिस्टल की संख्या बढ़ती जाती है, प्रत्येक में एक बूंद होती है। क्रिस्टल श्रृंखला में श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, फिर उन्हें समानांतर सर्किट में जोड़ा जाता है। 10W से 100W की शक्तियों पर, कमी 12V से 36V तक बढ़ जाती है।

यह पैरामीटर एलईडी चिप की तकनीकी विशेषताओं में निर्दिष्ट होना चाहिए और उद्देश्य पर निर्भर करता है:

• रंग नीला, लाल, हरा, पीला;
• तिरंगा आरजीबी;
• चार-रंग आरजीबीडब्ल्यू;
• दो-स्वर, गर्म और ठंडा सफेद।

सस्ते ICE की विशेषताएं

एक ऑनलाइन कैलकुलेटर पर एक एलईडी के लिए एक रोकनेवाला चुनने से पहले, आपको डायोड के मापदंडों के बारे में सुनिश्चित करना चाहिए। Aliexpress पर चीनी बहुत सारे एलईडी बेचते हैं, उन्हें ब्रांडेड के रूप में पास करते हैं। सबसे लोकप्रिय मॉडल SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730 हैं। सबसे खराब सामान आमतौर पर एपिस्टार ब्रांड के तहत किया जाता है।

उदाहरण के लिए, चीनी अक्सर SMD5630 और SMD5730 पर धोखा देते हैं। अंकन में संख्याएँ केवल मामले के आकार को 5.6 मिमी गुणा 3.0 मिमी दर्शाती हैं। ब्रांडेड लोगों में, 0.5W पर शक्तिशाली क्रिस्टल स्थापित करने के लिए इतने बड़े मामले का उपयोग किया जाता है, इसलिए, SMD5630 डायोड के खरीदार सीधे 0.5W की शक्ति से जुड़े होते हैं। चालाक चीनी इसका फायदा उठाते हैं, और 5630 मामले में 0.1W के औसत पर एक सस्ता और कमजोर क्रिस्टल स्थापित करते हैं, जबकि 0.5W की ऊर्जा खपत का संकेत देते हैं।

चीनी एलईडी मकई लैंप

एक अच्छा उदाहरण कार लैंप और एलईडी कॉर्न होगा, जो बड़ी संख्या में कमजोर और कम गुणवत्ता वाले एलईडी चिप्स के साथ आपूर्ति की जाती है। औसत खरीदार का मानना ​​​​है कि जितनी अधिक एल ई डी, उतनी ही बेहतर चमकती है और उतनी ही अधिक शक्ति होती है।

सबसे कमजोर बर्फ 0.1W . पर ऑटोमोबाइल लैंप

पैसे बचाने के लिए, मेरे एलईडी सहयोगी Aliexpress पर अच्छे LED की तलाश कर रहे हैं। वे एक अच्छे विक्रेता की तलाश में हैं जो कुछ मापदंडों का वादा करता है, वे ऑर्डर करते हैं, वे एक महीने तक डिलीवरी का इंतजार करते हैं। परीक्षणों के बाद, यह पता चला है कि चीनी विक्रेता ने कबाड़ को धोखा दिया और बेचा। आप भाग्यशाली होंगे यदि सभ्य डायोड सातवीं बार आते हैं, और कबाड़ नहीं। आमतौर पर वे 5 ऑर्डर करते हैं, और परिणाम प्राप्त नहीं करने के बाद, वे एक घरेलू स्टोर में एक ऑर्डर देने जाते हैं जो एक एक्सचेंज बना सकता है।

एक साधारण छोटी एलईडी प्रवाहकीय पैरों पर प्लास्टिक शंकु-लेंस की तरह दिखती है, जिसके अंदर एक कैथोड और एक एनोड होता है। आरेख में, एलईडी को एक पारंपरिक डायोड के रूप में दर्शाया गया है, जिसमें से उत्सर्जित प्रकाश को तीरों द्वारा दिखाया गया है। तो एलईडी प्रकाश उत्पन्न करने का कार्य करता है, जब इलेक्ट्रॉन कैथोड से एनोड में जाते हैं, तो दृश्य प्रकाश उत्सर्जित होता है।

एलईडी का आविष्कार 1970 के दशक में हुआ था, जब प्रकाश उत्पन्न करने के लिए गरमागरम लैंप का उपयोग किया जाता था। लेकिन आज, 21वीं सदी की शुरुआत में, एलईडी ने आखिरकार बिजली के प्रकाश के सबसे कुशल स्रोतों की जगह ले ली है।

एलईडी का "प्लस" कहां है, और "माइनस" कहां है?

एलईडी को बिजली स्रोत से सही ढंग से जोड़ने के लिए, आपको पहले ध्रुवता का निरीक्षण करना होगा। एलईडी का एनोड पावर स्रोत के प्लस "+" से जुड़ा है, और कैथोड - माइनस "-" से जुड़ा है। माइनस से जुड़े कैथोड में एक छोटा आउटपुट होता है, एनोड, क्रमशः, लंबा होता है - एलईडी का लंबा पैर - शक्ति स्रोत के प्लस "+" तक।

एलईडी के अंदर एक नज़र डालें: बड़ा इलेक्ट्रोड कैथोड है, यह माइनस के लिए है, छोटा इलेक्ट्रोड, जो पैर के अंत की तरह दिखता है, प्लस है। और कैथोड के बगल में, एलईडी लेंस में एक फ्लैट कट है।

सोल्डरिंग आयरन को पैर पर ज्यादा देर तक न रखें

सोल्डर एलईडी सावधानी से और जल्दी से जाता है, क्योंकि सेमीकंडक्टर जंक्शन अतिरिक्त गर्मी से बहुत डरता है, इसलिए आपको टांका लगाने वाले लोहे को इसके सिरे से टांका लगाने वाले पैर को छूने की जरूरत है, और फिर टांका लगाने वाले लोहे को एक तरफ ले जाएं। टांका लगाने की प्रक्रिया के दौरान चिमटी के साथ एलईडी के टांका लगाने वाले पैर को पकड़ना बेहतर होता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि पैर से गर्मी केवल मामले में हटा दी गई है।

एलईडी का परीक्षण करते समय आवश्यक प्रतिरोधी

हम सबसे महत्वपूर्ण बात पर आते हैं - एलईडी को एक शक्ति स्रोत से कैसे जोड़ा जाए। आप चाहें तो इसे सीधे बैटरी या बिजली की आपूर्ति से नहीं जोड़ना चाहिए। यदि आपकी बिजली की आपूर्ति 12 वोल्ट है, तो सुरक्षा जाल के लिए परीक्षण के तहत एलईडी के साथ श्रृंखला में 1 kΩ रोकनेवाला का उपयोग करें।

ध्रुवता के बारे में मत भूलना - एक प्लस के लिए एक लंबी लीड, एक बड़े आंतरिक इलेक्ट्रोड से माइनस तक एक लीड। यदि आप एक रोकनेवाला का उपयोग नहीं करते हैं, तो एलईडी जल्दी से जल जाएगी, यदि आप गलती से रेटेड वोल्टेज से अधिक हो जाते हैं, तो पी-एन जंक्शन के माध्यम से एक बड़ा प्रवाह प्रवाहित होगा, और एलईडी लगभग तुरंत विफल हो जाएगी।

एल ई डी विभिन्न रंगों में आते हैं, लेकिन चमक का रंग हमेशा एलईडी लेंस के रंग से निर्धारित नहीं होता है। सफेद, लाल, नीला, नारंगी, हरा या पीला - लेंस पारदर्शी हो सकता है, और इसे चालू कर सकता है - यह लाल या नीला हो जाएगा। नीली और सफेद एलईडी सबसे महंगी हैं। सामान्य तौर पर, एलईडी की चमक का रंग मुख्य रूप से अर्धचालक की संरचना से प्रभावित होता है, और एक माध्यमिक कारक के रूप में, लेंस का रंग।

LED के लिए प्रतिरोधक का मान ज्ञात करना

रोकनेवाला एलईडी के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। रोकनेवाला का कार्य वर्तमान को सीमित करना है, इसे एलईडी रेटिंग के करीब बनाना है, ताकि एलईडी तुरंत जल न जाए, और सामान्य नाममात्र मोड में काम करे। हम निम्नलिखित प्रारंभिक डेटा को ध्यान में रखते हैं:

वीपीएस - बिजली आपूर्ति वोल्टेज;

Vdf सामान्य मोड में एलईडी के पार आगे वोल्टेज ड्रॉप है;

अगर - सामान्य चमक मोड में एलईडी का वर्तमान रेटेड।

अब, खोजने से पहले, हम ध्यान दें कि श्रृंखला सर्किट में वर्तमान स्थिर होगा, प्रत्येक तत्व में समान: वर्तमान यदि एलईडी के माध्यम से वर्तमान इर के बराबर होगा जो सीमित अवरोधक के माध्यम से होगा।

इसलिए इर = अगर। लेकिन इर = उर/आर - ओम के नियम के अनुसार। और उर \u003d वीपीएस-वीडीएफ। इस प्रकार आर = उर/आईआर = (वीपीएस-वीडीएफ)/अगर।

यही है, बिजली की आपूर्ति के वोल्टेज, एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप और इसके रेटेड करंट को जानकर, आप आसानी से उपयुक्त सीमित अवरोधक का चयन कर सकते हैं।

यदि पाया गया प्रतिरोध मान प्रतिरोधक मानों की मानक श्रृंखला से नहीं चुना जा सकता है, तो थोड़े बड़े मान का एक प्रतिरोधक लिया जाता है, उदाहरण के लिए, मिले 460 ओम के बजाय, वे 470 ओम लेते हैं, जो हमेशा खोजने में आसान होते हैं। एलईडी की चमक बहुत कम हो जाएगी।

प्रतिरोधी चयन उदाहरण:

मान लीजिए कि 12 वोल्ट बिजली की आपूर्ति है, और एक एलईडी है जिसे सामान्य रूप से चमकने के लिए 1.5 वोल्ट और 10 एमए की आवश्यकता होती है। आइए एक शमन रोकनेवाला चुनें। रोकनेवाला को 12-1.5 = 10.5 वोल्ट छोड़ना चाहिए, और श्रृंखला सर्किट (बिजली की आपूर्ति, रोकनेवाला, एलईडी) में वर्तमान 10 एमए होना चाहिए, इसलिए ओम के नियम से: आर = यू / आई = 10.5 / 0.010 = 1050 ओम। हम 1.1 kOhm चुनते हैं।

रोकनेवाला कितना बड़ा होना चाहिए? यदि आर \u003d 1100 ओम, और वर्तमान 0.01 ए है, तो, जूल-लेनज़ कानून के अनुसार, थर्मल ऊर्जा क्यू \u003d I * I * R \u003d 0.11 J हर सेकंड रोकनेवाला पर जारी किया जाएगा, जो बराबर है 0.11 डब्ल्यू तक एक 0.125 W रोकनेवाला करेगा, एक मार्जिन भी रहेगा।

एल ई डी का सीरियल कनेक्शन

यदि आपका लक्ष्य कई एलईडी को एक ही प्रकाश स्रोत से जोड़ना है, तो श्रृंखला में कनेक्ट करना सबसे अच्छा है। यह आवश्यक है ताकि अनावश्यक ऊर्जा हानि से बचने के लिए प्रत्येक एलईडी का अपना प्रतिरोधक न हो। सीरियल कनेक्शन के लिए सबसे उपयुक्त एक ही बैच से एक ही प्रकार के एलईडी हैं।

मान लीजिए कि आपको 12 वोल्ट बिजली स्रोत से कनेक्ट करने के लिए 1.4 वोल्ट के 8 एल ई डी को 0.02 ए के वर्तमान के साथ कनेक्ट करने की आवश्यकता है। जाहिर है, कुल करंट 0.02 ए होगा, लेकिन कुल वोल्टेज 11.2 वोल्ट होगा, इसलिए 0.02 ए के करंट पर 0.8 वोल्ट को रोकनेवाला द्वारा नष्ट किया जाना चाहिए। आर \u003d यू / आई \u003d 0.8 / 0.02 \u003d 40 ओम। हम न्यूनतम शक्ति के 43 ओम अवरोधक का चयन करते हैं।

एलईडी स्ट्रिंग्स का समानांतर कनेक्शन सबसे अच्छा विकल्प नहीं है

यदि कोई विकल्प है, तो एल ई डी श्रृंखला में सबसे अच्छी तरह से जुड़े हुए हैं, समानांतर में नहीं। यदि आप एक सामान्य अवरोधक के माध्यम से समानांतर में कई एल ई डी कनेक्ट करते हैं, तो एल ई डी के मापदंडों में प्रसार के कारण, उनमें से प्रत्येक दूसरों के साथ एक समान पायदान पर नहीं होगा, कुछ उज्जवल चमकेंगे, अधिक करंट लेंगे, और कुछ, इसके विपरीत, धुंधला हो जाएगा। नतीजतन, क्रिस्टल के तेजी से क्षरण के कारण कुछ एल ई डी पहले जल जाएंगे। एल ई डी को समानांतर में जोड़ना बेहतर है, यदि कोई विकल्प नहीं है, तो प्रत्येक श्रृंखला के लिए एक अलग सीमित अवरोधक लागू करें।