Զուգահեռ դիոդների դիմադրության հաշվարկ. LED- ի միացում ռեզիստորի միջոցով և հաշվարկելով այն

LED-ի աշխատանքը հիմնված է լույսի քվանտների արտանետումների վրա, որոնք տեղի են ունենում, երբ հոսանքը հոսում է դրա միջով: Կախված դրանից՝ փոխվում է նաև տարրի փայլի պայծառությունը։ Փոքր հոսանքով այն աղոտ փայլում է, իսկ մեծ հոսանքի դեպքում՝ բռնկվում ու այրվում։ Դրա միջով հոսող հոսանքը սահմանափակելու համար ամենադյուրին ճանապարհը դիմադրություն օգտագործելն է: Դժվար չէ կատարել ռեզիստորի ճիշտ հաշվարկը, բայց պետք է հիշել, որ այն միայն սահմանափակում է, բայց չի կայունացնում հոսանքը:

Գործողության սկզբունքը և հատկությունները

LED-ը սարք էլույս արձակելու ունակություն ունենալը. Տպագիր տպատախտակների և դիագրամների վրա այն նշվում է լատինատառ LED (Light Emitting Diode) տառերով, ինչը թարգմանաբար նշանակում է «լույս արձակող դիոդ»: Ֆիզիկապես դա պատյանում տեղադրված բյուրեղ է։ Դասականորեն համարվում է գլան, որի մի կողմն ունի ուռուցիկ կլորացված ձև, որը կիսագնդի ոսպնյակ է, իսկ մյուսը հարթ հիմք է, և դրա վրա դրված են եզրակացություններ։

Պինդ վիճակի տեխնոլոգիայի զարգացման և գործընթացի տեխնոլոգիայի կրճատման հետ մեկտեղ արդյունաբերությունը սկսեց արտադրել SMD դիոդներ, որոնք նախատեսված են մակերեսային մոնտաժման համար: Չնայած դրան, LED-ի ֆիզիկական սկզբունքը չի փոխվել և նույնն է սարքի ցանկացած տեսակի և գույնի համար:

Ճառագայթային սարքի արտադրության գործընթացը կարելի է նկարագրել հետևյալ կերպ. Առաջին փուլում աճեցվում է բյուրեղ։ Դա տեղի է ունենում՝ գազային խառնուրդով լցված խցիկի մեջ արհեստականորեն պատրաստված շափյուղա տեղադրելով։ Այս գազի բաղադրությունը ներառում է դոպանտներ և կիսահաղորդիչ: Երբ խցիկը տաքացվում է, ստացված նյութը նստում է ափսեի վրա, մինչդեռ նման շերտի հաստությունը չի գերազանցում մի քանի միկրոնը: Թափման միջոցով նստեցման գործընթացի ավարտից հետո ձևավորվում են կոնտակտային բարձիկներ և այս ամբողջ կառուցվածքը տեղադրվում է պատյանում:

Արտադրության առանձնահատկություններից ելնելով, լուսադիոդները չունեն նույն պարամետրերն ու բնութագրերը։ Հետևաբար, չնայած արտադրողները փորձում են տեսակավորել իրենց արժեքով մոտ սարքերը, հաճախ նույն խմբաքանակում կան ապրանքներ, որոնք տարբերվում են գունային ջերմաստիճանից և գործող հոսանքից:

Ռադիո տարր սարք

Լույս արձակող դիոդը կամ LED-դիոդը կիսահաղորդչային ռադիոտարր է, որի աշխատանքը հիմնված է էլեկտրոն-անցք անցման հատկությունների վրա։ Երբ հոսանք անցնում է դրա միջով առաջի ուղղությամբ, երկու նյութերի միջերեսում տեղի են ունենում ռեկոմբինացիոն գործընթացներ, որոնք ուղեկցվում են տեսանելի սպեկտրի ճառագայթմամբ:

Շատ երկար ժամանակ արդյունաբերությունը չէր կարող արտադրել կապույտ լուսադիոդ, այդ իսկ պատճառով անհնար էր ստանալ սպիտակ շողացող ճառագայթիչ: Միայն 1990 թվականին ճապոնական Nichia Chemical Industries կորպորացիայի հետազոտողները հայտնագործեցին կապույտ սպեկտրում լույս արձակող բյուրեղի ստացման տեխնոլոգիա: Սա ինքնաբերաբար հնարավորություն տվեց ստանալ սպիտակը` խառնելով կանաչը, կարմիրը և կապույտը:

Ճառագայթման պրոցեսը հիմնված է էլեկտրաէներգիայի անցք անցման գոտում լիցքերի վերահամակցման ժամանակ էներգիայի արտանետման վրա։ Այն ձևավորվում է տարբեր հաղորդունակությամբ երկու կիսահաղորդչային նյութերի շփման արդյունքում: Ներարկման արդյունքում առաջանում է աննշան լիցքակիրների անցում, պատնեշային շերտ։

n հաղորդունակությամբ նյութի կողմում առաջանում է անցքերի պատնեշ, իսկ p հաղորդունակությամբ՝ էլեկտրոնների։ Կա հավասարակշռություն. Երբ լարումը կիրառվում է առջևի կողմնակալության դեպքում, երկու կողմերից էլ լիցքերի զանգվածային տեղաշարժ կա գոտու բացվածքի մեջ: Արդյունքում նրանք բախվում են, և էներգիան ազատվում է լույսի արտանետման տեսքով։

Այս լույսը կարող է տեսանելի լինել կամ չտեսանելի լինել մարդու աչքին: Դա կախված է կիսահաղորդչի կազմից, կեղտերի քանակից և ժապավենի բացվածքից։ Հետևաբար, տեսանելի սպեկտրը ձեռք է բերվում բազմաշերտ կիսահաղորդչային կառույցներ ստեղծելով:

LED-ների բնութագրերը

Փայլի գույնը կախված է կիսահաղորդչի տեսակից և դրա դոպինգի աստիճանից, որը որոշում է p-n հանգույցի գոտի բացվածքի լայնությունը։ LED-ների ծառայության ժամկետը հիմնականում կախված է դրա շահագործման ջերմաստիճանի պայմաններից: Որքան բարձր է սարքի տաքացումը, այնքան արագ է նրա ծերացումը տեղի ունենում։ Իսկ ջերմաստիճանը, իր հերթին, կապված է LED-ով անցնող հոսանքի հետ։ Որքան ցածր է լույսի աղբյուրի հզորությունը, այնքան երկար է նրա ծառայության ժամկետը: Ծերացումը արտահայտվում է որպես լուսատուի պայծառության նվազում։ Հետևաբար, այնքան կարևոր է LED-ի համար ճիշտ դիմադրություն ընտրելը:

LED դիոդների հիմնական բնութագրերը ներառում են.

Միացման մեթոդներ

LED-ի անխափան աշխատանքի համար շատ կարևոր է գործող հոսանքի արժեքը: Ճառագայթման աղբյուրների սխալ միացումը կամ համատեղ աշխատանքի ընթացքում դրանց պարամետրերի զգալի տարածումը կհանգեցնի դրանցով հոսող հոսանքի ավելցուկի և սարքերի հետագա այրմանը: Դա պայմանավորված է ջերմաստիճանի բարձրացմամբ, որի պատճառով լուսադիոդային բյուրեղը պարզապես դեֆորմացվում է, իսկ p-n հանգույցը ճեղքում է։ Հետևաբար, այնքան կարևոր է սահմանափակել լույսի աղբյուրին մատակարարվող հոսանքի քանակը, այսինքն՝ սահմանափակել մատակարարման լարումը:

Դա անելու ամենահեշտ ձևն այն է, որ դիմադրությունը միացված է թողարկիչի սխեմայի հետ: Այս հզորության մեջ օգտագործվում է սովորական դիմադրություն, բայց այն պետք է ունենա որոշակի արժեք: Դրա մեծ արժեքը չի կարողանա ապահովել անհրաժեշտ պոտենցիալ տարբերությունը ռեկոմբինացիայի գործընթացի առաջացման համար, և ավելի փոքր արժեքը կվառի այն: Այս դեպքում դուք ոչ միայն պետք է իմանաք, թե ինչպես հաշվարկել LED- ի դիմադրությունը, այլև հասկանալ, թե ինչպես այն ճիշտ դնել, հատկապես, եթե շղթան հագեցած է ռադիո տարրերով:

Էլեկտրական շղթայում կարող են օգտագործվել ինչպես մեկ LED, այնպես էլ մի քանիսը: Այս դեպքում դրանց ընդգրկման երեք սխեման կա.

• միայնակ;
• հետեւողական;
• զուգահեռ.

մեկ տարր

Երբ էլեկտրական շղթայում օգտագործվում է միայն մեկ LED, ապա դրա հետ մեկ դիմադրություն տեղադրվում է հաջորդաբար: Նման միացման արդյունքում այս շղթայի վրա կիրառվող ընդհանուր լարումը հավասար կլինի շղթայի յուրաքանչյուր տարրի պոտենցիալ տարբերության անկումների գումարին: Եթե ​​ռեզիստորի վրա այս կորուստները նշանակենք որպես Ur, իսկ LED-ի վրա՝ Us, ապա EMF աղբյուրի ընդհանուր լարումը հավասար կլինի՝ Uo = Ur + Us:

Պարաֆրազելով Օհմի օրենքը ցանցի I \u003d U / R հատվածի համար, ստացվում է բանաձևը. U \u003d I * R: Ստացված արտահայտությունը փոխարինելով ընդհանուր լարումը գտնելու բանաձևով, մենք ստանում ենք.

Uo = IrRr + IsRs, որտեղ

• Ir-ը ռեզիստորի միջով անցնող հոսանքն է, Ա.
• Rr - ռեզիստորի հաշվարկված դիմադրություն, Օհմ:
• Արդյոք LED-ի միջով անցնող հոսանքն է, Ա.
• Rs-ը LED-ի ներքին դիմադրությունն է, Ohm:

Rs-ի արժեքը տատանվում է կախված ճառագայթման աղբյուրի աշխատանքային պայմաններից, և դրա արժեքը կախված է ընթացիկ ուժից և պոտենցիալ տարբերությունից: Այս կախվածությունը կարելի է տեսնել՝ ուսումնասիրելով դիոդի ընթացիկ-լարման բնութագրիչը: Սկզբնական փուլում նկատվում է հոսանքի սահուն աճ, իսկ Rs-ն ունի բարձր արժեք։ Դրանից հետո դիմադրությունը կտրուկ իջնում ​​է, և հոսանքն արագորեն մեծանում է նույնիսկ լարման մի փոքր աճի դեպքում:

Եթե ​​միացնեք բանաձևերը, կստանաք հետևյալ արտահայտությունը.

Rr = (Uo - Us) / Io, Ohm

Սա հաշվի է առնում, որ շղթայի հատվածի սերիայի միացումում հոսող հոսանքի ուժը ցանկացած կետում նույնն է, այսինքն՝ Io = Ir = Is: Այս արտահայտությունը հարմար է նաև LED-ների շարքը միացնելու համար, քանի որ այն նաև օգտագործում է միայն մեկ դիմադրություն ամբողջ միացման համար:

Այսպիսով, ցանկալի դիմադրությունը գտնելու համար մնում է պարզել Մեր արժեքը: LED-ի վրա լարման անկման արժեքը հղման արժեք է, և այն ունի իր սեփականը յուրաքանչյուր ռադիոտարրի համար: Տվյալներ ստանալու համար անհրաժեշտ կլինի օգտագործել սարքի տվյալների թերթիկը: Տվյալների թերթիկը տեղեկատվական թերթիկների մի շարք է, որը պարունակում է համապարփակ տեղեկատվություն պարամետրերի, աշխատանքային ռեժիմների, ինչպես նաև ռադիոտարրերի փոխարկման սխեմաների մասին: Արտադրված է արտադրանքի արտադրողի կողմից:

զուգահեռ միացում

Զուգահեռ միացմամբ ռադիոտարրերը միմյանց հետ շփվում են երկու կետերում՝ հանգույցներում։ Այս տեսակի շղթայի համար ճիշտ են երկու կանոններ՝ հանգույց մտնող հոսանքի ուժգնությունը հավասար է հանգույցից բխող հոսանքների հզորությունների գումարին, և հանգույցների բոլոր կետերում պոտենցիալ տարբերությունը նույնն է։ Ելնելով այս սահմանումներից՝ կարող ենք եզրակացնել, որ լուսադիոդների զուգահեռ միացման դեպքում հանգույցի սկզբում գտնվող պահանջվող դիմադրությունը հայտնաբերվում է բանաձևով՝ Rr = Uo / Is1 + In, Ohm, որտեղ.

• Uo-ն հանգույցների նկատմամբ կիրառվող պոտենցիալ տարբերությունն է:
• Is1-ը առաջին LED-ի միջով հոսող հոսանքն է:
• In-ը n-րդ LED-ով անցնող հոսանքն է:

Բայց նման միացում ընդհանուր դիմադրությամբ, որը գտնվում է LED- ների զուգահեռ միացման դիմաց, չի օգտագործվում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ մեկ արտանետիչի այրման դեպքում, ըստ օրենքի, հանգույց մտնող հոսանքը կմնա անփոփոխ։ Իսկ դա նշանակում է, որ այն կբաշխվի մնացած աշխատանքային տարրերի միջև և միաժամանակ ավելի շատ հոսանք կհոսի դրանց միջով։ Արդյունքում շղթայական ռեակցիա տեղի կունենա, և բոլոր կիսահաղորդչային արտանետիչները ի վերջո կվառվեն:

Հետևաբար, ճիշտ կլինի օգտագործել ձեր սեփական ռեզիստորը յուրաքանչյուր զուգահեռ ճյուղի համար իր LED-ով և հաշվարկել LED-ի դիմադրությունը առանձին յուրաքանչյուր թևի համար: Այս մոտեցումը ձեռնտու է նաև նրանով, որ միացումում կարող են օգտագործվել տարբեր բնութագրերով ռադիոտարրեր:

Յուրաքանչյուր թեւի դիմադրության հաշվարկը նման է մեկ ընդգրկման. Rn = (Uo - Us) / In, Ohm, որտեղ.

• Rn-ը n-րդ ճյուղի ցանկալի դիմադրությունն է:
• Uo - Us - լարման անկման տարբերություն:
• In - ընթացիկ միջոցով n-րդ LED.

Հաշվարկի օրինակ

Թող էլեկտրական շղթան սնուցվի 32 վոլտ հավասար մշտական ​​լարման աղբյուրից: Այս շղթայում կան երկու բրենդային լուսադիոդներ, որոնք զուգահեռաբար միացված են՝ Cree C503B-RAS և Cree XM-L T6: Պահանջվող դիմադրությունը հաշվարկելու համար դուք պետք է տվյալների թերթիկից պարզեք այս LED-ների վրա լարման բնորոշ անկումը: Այսպիսով, առաջինի համար այն 2,1 Վ է 0,2 հոսանքի դեպքում, իսկ երկրորդի համար՝ 2,9 Վ նույն ընթացիկ ուժգնությամբ։

Փոխարինելով այս արժեքները սերիական միացման բանաձևի մեջ, դուք ստանում եք հետևյալ արդյունքը.

• R1 \u003d (U0-Us1) / I \u003d (32-2.1) / 0.2 \u003d 21.5 ohms:
• R2 \u003d (U0-Us2) / I \u003d (32-2,9) / 0,2 \u003d 17,5 ohms:

Մոտակա արժեքները ընտրվում են ստանդարտ շարքից: Դրանք կլինեն՝ R1 = 22 ohms և R2 = 18 ohms: Ցանկության դեպքում կարող եք նաև հաշվարկել ռեզիստորների կողմից ցրված հզորությունը՝ օգտագործելով բանաձևը՝ P \u003d I * I * U: Գտնված ռեզիստորների համար այն կլինի P \u003d 0,001 Վտ:

Բրաուզերի վրա հիմնված առցանց հաշվիչներ

Շղթայում մեծ թվով LED-ների դեպքում յուրաքանչյուրի համար դիմադրությունը հաշվարկելը բավականին հոգնեցուցիչ գործընթաց է, հատկապես, որ այս դեպքում կարող է սխալվել: Հետևաբար, հաշվարկների համար ամենահեշտն է օգտագործել առցանց հաշվիչներ:

Դրանք բրաուզերում աշխատելու համար գրված ծրագիր են: Ինտերնետում դուք կարող եք գտնել բազմաթիվ նման հաշվիչներ LED- ների համար:բայց գործողության սկզբունքը նույնն է. Ձեզ անհրաժեշտ կլինի մուտքագրել հղման տվյալները առաջարկվող ձևաթղթերում, ընտրել կապի սխեման և սեղմել «Արդյունք» կամ «Հաշվարկ» կոճակը: Դրանից հետո մնում է միայն սպասել արձագանքի։

Ձեռքով վերահաշվարկելով այն, դուք կարող եք ստուգել այն, բայց դրանում շատ բան չի լինի, քանի որ ծրագրերը հաշվարկելիս օգտագործում են նմանատիպ բանաձևեր:

LED-ների համար ռեզիստորների հաշվարկը շատ կարևոր գործողություն է, որը պետք է իրականացվի նախքան էներգիայի աղբյուրին հասնելը: Դրանից կախված կլինի ինչպես դիոդի, այնպես էլ ամբողջ շղթայի կատարումը: Ռեզիստորը պետք է միացված լինի LED-ի շարքով: Այս տարրը նախատեսված է դիոդի միջոցով հոսող հոսանքը սահմանափակելու համար: Եթե ​​ռեզիստորն ունի պահանջվողից ցածր անվանական դիմադրություն, ապա LED- ը կձախողվի (վառվի), և եթե այս ցուցիչի արժեքը ավելի բարձր է, քան անհրաժեշտ է, ապա կիսահաղորդչային տարրի լույսը չափազանց մռայլ կլինի:

LED-ների համար ռեզիստորների հաշվարկը պետք է կատարվի հետևյալ բանաձևի համաձայն R = (US - UL) / I, որտեղ.

• ԱՄՆ - էլեկտրամատակարարման լարում;
• UL - դիոդային մատակարարման լարում (սովորաբար 2 և 4 վոլտ);
• Ես դիոդային հոսանքն եմ:

Համոզվեք, որ համոզվեք, որ էլեկտրական հոսանքի ընտրված արժեքը պակաս կլինի կիսահաղորդչային տարրի առավելագույն ընթացիկ արժեքից: Նախքան հաշվարկին անցնելը, անհրաժեշտ է այս արժեքը փոխարկել ամպերի: Սովորաբար դա անձնագրային տվյալների մեջ նշվում է միլիամպերով։ Այսպիսով, հաշվարկների արդյունքում կստացվի անվանական արժեքը Օհմ-ով։ Եթե ​​ստացված արժեքը չի համապատասխանում ստանդարտ դիմադրությանը, ապա պետք է ընտրել ավելի մեծ մոտակա արժեքը: Կամ կարող եք շարքով միացնել ավելի ցածր անվանական դիմադրության մի քանի տարրեր այնպես, որ ընդհանուր դիմադրությունը համապատասխանի հաշվարկվածին:

Օրինակ, այսպես են հաշվարկվում լուսադիոդների դիմադրությունները: Եկեք ասենք, որ մենք ունենք 12 վոլտ ելքային լարման սնուցման աղբյուր և մեկ LED (UL = 4 Վ): Պահանջվող հոսանքը 20 մԱ է: Մենք այն թարգմանում ենք ամպերի և ստանում ենք 0,02 Ա: Այժմ կարող ենք անցնել R \u003d (12 - 4) / 0,02 \u003d 400 Օմ հաշվարկին:

Հիմա եկեք դիտարկենք, թե ինչպես է անհրաժեշտ հաշվարկը կատարել, երբ մի քանի կիսահաղորդչային տարրեր միացված են հաջորդաբար: Սա հատկապես ճիշտ է, երբ հետ աշխատելը նվազեցնում է էներգիայի սպառումը և թույլ է տալիս միաժամանակ միացնել մեծ թվով տարրեր: Այնուամենայնիվ, հարկ է նշել, որ բոլոր սերիական միացված LED-ները պետք է լինեն նույն տիպի, իսկ սնուցման աղբյուրը պետք է լինի բավականաչափ հզոր: Ահա թե ինչպես պետք է հաշվարկվեն LED-ների համար դիմադրողները սերիական միացումով: Ենթադրենք, շղթայում ունենք 3 տարր (յուրաքանչյուրի լարումը 4 վոլտ է) և 15 վոլտ սնուցման աղբյուր։ Որոշեք UL լարումը: Դա անելու համար ավելացրեք դիոդներից յուրաքանչյուրի ցուցիչները 4 + 4 + 4 = 12 վոլտ: LED հոսանքի անձնագրային արժեքը 0,02 Ա է, մենք հաշվարկում ենք R \u003d (15-12) / 0,02 \u003d 150 Օմ:

Շատ կարևոր է հիշել, որ լուսադիոդները, մեղմ ասած, վատ գաղափար են: Բանն այն է, որ այս տարրերն ունեն պարամետրերի տարածում, որոնցից յուրաքանչյուրը պահանջում է տարբեր լարում։ Սա հանգեցնում է այն փաստի, որ LED- ի հաշվարկը անօգուտ վարժություն է: Այս կապով յուրաքանչյուր տարր կփայլի իր պայծառությամբ։ Իրավիճակը կարող է փրկվել միայն յուրաքանչյուր դիոդի համար սահմանափակող ռեզիստորի միջոցով:

Եզրափակելով, մենք ավելացնում ենք, որ բոլոր LED հավաքները, ներառյալ LED լամպերը, հաշվարկվում են այս սկզբունքով: Եթե ​​ցանկանում եք ինքներդ հավաքել նման կառույց, ապա այս հաշվարկները ձեզ համար տեղին կլինեն։

LED լուսավորությունը և ցուցիչը, այս կիսահաղորդչային սարքի շնորհիվ, համարվում է ամենահուսալիներից մեկը: Լուսավորություն կազմակերպելիս LED լամպերը արտադրում են բարձրորակ լուսավոր հոսք, մինչդեռ դրանք էկոլոգիապես մաքուր լույսի աղբյուրներ են, որոնք չեն պահանջում հեռացում և շատ էլեկտրաէներգիա չեն սպառում: LED-ն աշխատում է միայն մշտական ​​լարման վրա և հոսանք է փոխանցում միայն մեկ ուղղությամբ, ինչպես սովորական դիոդը:

Լույս արձակող դիոդը որոշակի, հստակ կարգավորվող, հոսող հոսանք ունեցող սարք է՝ և՛ առավելագույն, և՛ նվազագույն: Եթե ​​գերազանցես առավելագույն թույլատրելի ուղղակի հոսանքը կամ դրան սնուցող լարումը, ապա այն հաստատ կխափանի, պարզ բառերով ասած՝ «կվառվի»։ LED տվյալները կարելի է գտնել.

1. Ձեռնարկի կամ տեխնիկական գրականության մեջ;
2. Ինտերնետային էջերում;
3. Վաճառքի օգնականից գնելիս.

Առանց աշխատանքային լարման և առավելագույն առաջընթաց հոսանքի իմանալու, բավականին խնդրահարույց է ընտրել ռեզիստորի դիմադրությունը հոսանքը սահմանափակելու համար: Եթե ​​այն չունի ավտոտրանսֆորմատոր կամ փոփոխական ռեզիստոր: Այս դեպքում մի քանի նման կիսահաղորդչային տարրեր կարող են այրվել: Այս մեթոդը ավելի շատ տեսական է, քան գործնական, և այն կարող է օգտագործվել միայն արտակարգ իրավիճակներում: Ռեզիստորը պասիվ տարր է, որն օգտագործվում է էլեկտրական սխեմաներում, այն ունի որոշակի դիմադրության արժեք: Հասանելի է փոփոխական՝ կարգավորող գլխիկով կամ ֆիքսված ռեզիստորով: Դիմադրությունը բնութագրվում է հզորության հայեցակարգով, որը նույնպես պետք է հաշվի առնել էլեկտրական սխեմաներում այն ​​հաշվարկելիս:

Այսպիսով, յուրաքանչյուր LED ունի գործառնական լարում և ուղղակի հոսանք, որը անցնում և լուսավորում է այն: Եթե ​​սնուցման U-ն, ասենք, 1,5 վոլտ է, և ըստ անձնագրի, դիոդը պետք է միացված լինի հենց այդպիսի լարման, ապա սահմանափակող ռեզիստոր չի պահանջվում։ Կամ հնարավոր է միացնել երեք լուսադիոդներ 0,5 վոլտ աշխատանքային լարմամբ՝ սնուցման աղբյուրի հետ սերիա։ Ընդ որում, այս բոլոր կիսահաղորդչային տարրերը պետք է լինեն նույն տեսակի և մակնիշի։ Այնուամենայնիվ, այս իրավիճակը չափազանց հազվադեպ է, և հաճախ էլեկտրամատակարարումը շատ ավելի մեծ է, քան մեկ LED- ի աշխատանքային լարումը:

Ինչպես հաշվարկել LED-ների դիմադրությունը, որը ոչ միայն սահմանափակում է հոսանքը միացումում, այլև ստեղծում է լարման անկում: LED-ի համար ընթացիկ սահմանափակող ռեզիստորը հաշվարկվում է հայտնի Օհմի օրենքի հիման վրա I \u003d U / R: Այստեղից կարելի է հատկացնել դիմադրության R=U/I արժեքը։ Այնտեղ, որտեղ U-ը լարումն է, I-ը ուղղակի հոսանքի քանակն է:

Ահա մեկ LED-ի միացման ամենապարզ գծապատկերը:

Սերիական միացումում ընթացիկ ուժը կլինի նույնը, և LED-ի մատակարարման լարումը պետք է լինի որոշակի արժեք, հաճախ այն շատ ավելի ցածր է, քան ամբողջ միացումն ապահովող լարումը: Հետևաբար, ռեզիստորը պետք է մարի լարման մի մասը, որպեսզի լուսադիոդի վրա կիրառվողն արդեն ունենա որոշակի արժեք, որը նշված է իր անձնագրում որպես աշխատանքային լարում: Այսինքն, շղթայում I (հոսանքը) հայտնի է և հավասար կլինի դիոդի կողմից սպառված I-ին, իսկ դիմադրության անկման U-ն հավասար կլինի մատակարարման U-ի և LED-ի U-ի տարբերությանը: Իմանալով U-ին և ես-ին, որն անցնում է դրա միջով, նույն Օհմի օրենքի համաձայն, կարող եք գտնել նրա դիմադրությունը: Դա անելու համար ռեզիստորի վրայով լարման անկումը բաժանեք միացումով հոսող հոսանքի վրա:

LED ռեզիստորը հաշվարկելուց հետո այն դեռ պետք է համապատասխանի հզորությանը, քանի որ դրա վրա U-ն պետք է բազմապատկվի ամբողջ շղթայի հայտնի I-ով: Շղթայի ցանկացած մասում հոսանքը նույնը կլինի, և հետևաբար LED-ով անցնող առավելագույն հոսանքը չի գերազանցի սահմանափակող ռեզիստորի միջով անցնող հոսանքը: Այս դեպքում խորհուրդ է տրվում ընտրել մի փոքր ավելի բարձր արժեք ունեցող ռեզիստոր, քան ավելի փոքր, դա վերաբերում է ինչպես դիմադրությանը, այնպես էլ դրա հզորությանը: Իմանալով Օհմի օրենքը, կարող եք նաև հաշվարկել դիմադրությունը LED-ի R-ի միջոցով:

Եթե ​​չկա համապատասխան դիմադրություն պահանջվող դիմադրությամբ, այն կարելի է ձեռք բերել՝ միացնելով այս տարրերից մի քանիսը հաջորդաբար կամ զուգահեռաբար: Այս դեպքում սերիական միացման համար բոլոր ռեզիստորների ընդհանուր դիմադրությունը հավասար կլինի այս շղթայում ներառված բոլորի գումարին:

Իսկ զուգահեռով այն հաշվարկվում է այս բանաձեւով

Հարկ է նշել, որ այս ամենը հաշվարկվում է սնուցման լարման հիման վրա, քանի որ դրա բարձրացմամբ կբարձրանա նաև ընթացիկ ուժը ամբողջ շղթայում: Այսպիսով, էլեկտրամատակարարումը պետք է արտադրի ոչ միայն բարձրորակ շտկված, այլև կայունացված լարում:

LED-ի անջատում ռեզիստորով

Արժե քննարկել LED-ի և ռեզիստորի նման միացումը, երբ երկու կամ ավելի լույս արձակող տարրեր միացված են հաջորդաբար: Նույնիսկ նույն նշագրման և տեսակի դեպքում, յուրաքանչյուր LED-ի բնութագրերը կարող են մի փոքր տարբերվել: Եթե ​​ես հոսում եմ դրա միջով, ապա այն ունի իր ներքին R-ն: Ավելին, այն ռեժիմում, երբ փականը (դիոդը) անցկացնում է այն, և այն չի անցկացնում, ներքին դիմադրությունը զգալիորեն կտարբերվի: Այսինքն, երբ փականը կրկին միացված է այս ռեժիմում, դիմադրությունը զգալիորեն կտարբերվի: Համապատասխանաբար, հակադարձ լարումը նույնպես մեծապես կտարբերվի, ինչը կարող է հանգեցնել այրման (խաթարման):

Նման իրավիճակները կանխելու համար խորհուրդ է տրվում լուսադիոդը մի քանի հարյուր ohms մեծ R-ով ցածր հզորության ռեզիստորով շունտավորել: Նման միացումը կապահովի հակադարձ լարման հավասարեցում մեկ շղթայում միացված կիսահաղորդչային սարքերի վրա, որոնք արտադրում են լուսային հոսք:

LED հաշվարկման տեսանյութ

LED-ն ունի շատ փոքր ներքին դիմադրություն, եթե ուղղակիորեն միացված է սնուցման աղբյուրին, հոսանքը բավականաչափ բարձր կլինի այն այրելու համար: Պղնձե կամ ոսկյա թելերը, որոնցով բյուրեղը միացված է արտաքին տերմինալներին, կարող են դիմակայել փոքր ցատկերին, բայց եթե դրանք խիստ գերազանցեն, դրանք այրվում են, և ուժը դադարում է հոսել դեպի բյուրեղ։ LED-ի համար ռեզիստորի առցանց հաշվարկը հիմնված է նրա անվանական գործառնական հոսանքի վրա:

• 1. Առցանց հաշվիչ
• 2. Հիմնական պարամետրեր
• 3. Էժան ICE-ի առանձնահատկությունները

Առցանց հաշվիչ

Հաշվարկների սխալներից խուսափելու համար նախապես միացման սխեմա կազմեք: Առցանց հաշվիչը ձեզ ցույց կտա ճշգրիտ դիմադրությունը ohms-ով: Որպես կանոն, պարզվում է, որ այս վարկանիշով ռեզիստորները հասանելի չեն, և ձեզ կցուցադրվի մոտակա ստանդարտ վարկանիշը: Եթե ​​հնարավոր չէ դիմադրության ճշգրիտ ընտրություն կատարել, ապա օգտագործեք ավելի մեծ անվանում: Համապատասխան արժեք կարող է ստացվել դիմադրությունը զուգահեռ կամ հաջորդաբար միացնելով: LED-ի դիմադրության հաշվարկը կարող է բաց թողնել, եթե դուք օգտագործում եք հզոր փոփոխական կամ թյունինգ ռեզիստոր: Ամենատարածված տեսակը 3296-ն է 0,5 Վտ հզորությամբ: 12 Վ լարման սնուցման աղբյուր օգտագործելիս կարելի է հաջորդաբար միացնել մինչև 3 LED:

Ռեզիստորները գալիս են տարբեր ճշգրտության դասերի, 10%, 5%, 1%: Այսինքն, նրանց դիմադրությունը կարող է սխալվել այս սահմաններում դրական կամ բացասական ուղղությամբ:

Մի մոռացեք հաշվի առնել ընթացիկ սահմանափակող ռեզիստորի հզորությունը, սա որոշակի քանակությամբ ջերմություն ցրելու նրա ունակությունն է: Եթե ​​այն փոքր է, ապա այն գերտաքանալու է և ձախողվելու՝ դրանով իսկ կոտրելով էլեկտրական միացումը։

Բևեռականությունը որոշելու համար կարող եք կիրառել փոքր լարում կամ օգտագործել դիոդի փորձարկման գործառույթը մուլտիմետրի վրա: Տարբերվում է դիմադրության չափման ռեժիմից, որը սովորաբար մատակարարվում է 2V-ից մինչև 3V:

հիմնական պարամետրերը

Նաև լուսադիոդները հաշվարկելիս պետք է հաշվի առնել պարամետրերի տարածվածությունը, էժանների համար դրանք կլինեն առավելագույնը, թանկների համար՝ ավելի նույնը։ Այս պարամետրը ստուգելու համար դուք պետք է դրանք միացնեք հավասար պայմաններում, այսինքն՝ հաջորդաբար: Նվազեցնելով հոսանքը կամ լարումը, նվազեցրեք պայծառությունը մի փոքր շողացող կետերի: Տեսողականորեն դուք կկարողանաք դատել, ոմանք ավելի պայծառ կփայլեն, մյուսները՝ աղոտ։ Որքան հավասար են դրանք այրվում, այնքան քիչ է տարածվում։ LED ռեզիստորի հաշվիչը ենթադրում է, որ LED չիպերի բնութագրերը իդեալական են, այսինքն, տարբերությունը զրո է:

Մինչև 10 Վտ ընդհանուր ցածր էներգիայի մոդելների անկման լարումը կարող է լինել 2 Վ-ից մինչև 12 Վ: Քանի որ հզորությունը մեծանում է, COB դիոդում բյուրեղների թիվը մեծանում է, յուրաքանչյուրն ունի կաթիլ: Բյուրեղները միացվում են հաջորդաբար հաջորդաբար, այնուհետև դրանք միացվում են զուգահեռ սխեմաների մեջ: 10 Վտ-ից մինչև 100 Վտ հզորության դեպքում կրճատումն աճում է 12 Վ-ից մինչև 36 Վ:

Այս պարամետրը պետք է նշված լինի LED չիպի տեխնիկական բնութագրերում և կախված է նպատակից.

• գույները կապույտ, կարմիր, կանաչ, դեղին;
• եռագույն RGB;
• չորս գույն RGBW;
• երկերանգ, տաք և սառը սպիտակ:

Էժան ICE-ի առանձնահատկությունները

Նախքան առցանց հաշվիչի վրա LED-ի համար դիմադրություն ընտրելը, դուք պետք է համոզվեք դիոդների պարամետրերում: Չինացիները Aliexpress-ում վաճառում են շատ led՝ դրանք անցնելով որպես բրենդային: Ամենահայտնի մոդելներն են SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730: Ամենավատ բաները սովորաբար արվում են Epistar ապրանքանիշի ներքո:

Օրինակ, ամենից հաճախ չինացիները խաբում են SMD5630 և SMD5730: Նշման համարները ցույց են տալիս միայն պատյանի չափը 5,6 մմ 3,0 մմ: Բրենդավորվածների մեջ նման մեծ պատյան օգտագործվում է 0,5 Վտ հզորությամբ հզոր բյուրեղներ տեղադրելու համար, հետևաբար, SMD5630 դիոդների գնորդները ուղղակիորեն կապված են 0,5 Վտ հզորության հետ: Խորամանկ չինացին օգտվում է դրանից և 5630 պատյանում տեղադրում է էժան և թույլ բյուրեղ՝ միջինը 0,1 Վտ հզորությամբ՝ միաժամանակ նշելով 0,5 Վտ էներգիայի սպառումը:

Չինական LED եգիպտացորենի լամպ

Լավ օրինակ կարող են լինել մեքենայի լամպերը և LED եգիպտացորենը, որոնք մատակարարվում են մեծ քանակությամբ թույլ և անորակ LED չիպերով: Միջին գնորդը կարծում է, որ որքան շատ LED-ներ, այնքան ավելի լավ է այն փայլում և այնքան բարձր է հզորությունը:

Ավտոմոբիլային լամպեր ամենաթույլ սառույցի վրա 0.1W

Գումար խնայելու համար իմ LED գործընկերները Aliexpress-ում փնտրում են պատշաճ LED-ներ: Փնտրում են լավ վաճառող, ով խոստանում է որոշակի պարամետրեր, պատվիրում են, սպասում են առաքման մեկ ամիս։ Թեստերից հետո պարզվում է, որ չինացի վաճառողը խաբել ու անպետք է վաճառել։ Դուք բախտավոր կլինեք, եթե յոթերորդ անգամ գան արժանապատիվ դիոդներ, այլ ոչ թե անպետք: Սովորաբար նրանք կկատարեն 5 պատվեր, և արդյունքի չհասնելով՝ գնում են պատվիրելու տնային խանութ, որը կարող է փոխանակում կատարել։

Սովորական փոքր լուսադիոդը նման է հաղորդիչ ոտքերի վրա պլաստիկ կոն-ոսպնյակի, որի ներսում կա կաթոդ և անոդ: Դիագրամում լուսադիոդը պատկերված է որպես սովորական դիոդ, որից արձակված լույսը ցուցադրվում է սլաքներով։ Այսպիսով, LED- ը ծառայում է լույս արտադրելուն, երբ էլեկտրոնները շարժվում են կաթոդից դեպի անոդ, տեսանելի լույս է արտանետվում:

LED-ի գյուտը սկսվել է հեռավոր 1970-ականներից, երբ լույս արտադրելու համար օգտագործվում էին շիկացած լամպեր: Բայց այսօր՝ 21-րդ դարի սկզբին, լուսադիոդները վերջապես զբաղեցրին էլեկտրական լույսի ամենաարդյունավետ աղբյուրների տեղը։

Որտեղ է LED- ի «գումարածը», և որտեղ է «մինուսը»:

LED-ը հոսանքի աղբյուրին ճիշտ միացնելու համար նախ պետք է դիտարկել բևեռականությունը: LED-ի անոդը միացված է էներգիայի աղբյուրի գումարած «+»-ին, իսկ կաթոդը՝ մինուս «-»-ին։ Մինուսին միացված կաթոդը կարճ ելք ունի, անոդը, համապատասխանաբար, երկար է՝ LED-ի երկար ոտքը՝ էներգիայի աղբյուրի գումարած «+»-ին:

Նայեք լուսադիոդի ներսին՝ մեծ էլեկտրոդը կաթոդն է, այն՝ մինչև մինուս, փոքր էլեկտրոդը, որը կարծես թե հենց ոտքի վերջն է, դրական: Իսկ կաթոդի կողքին LED ոսպնյակը հարթ կտրվածք ունի:

Զոդման երկաթը երկար մի պահեք ոտքի վրա

Զոդեք LED-ի լարերը զգուշորեն և արագ, քանի որ կիսահաղորդչային հանգույցը շատ է վախենում ավելորդ ջերմությունից, այնպես որ դուք պետք է հակիրճ դիպչեք զոդման երկաթին իր ծայրով դեպի զոդված ոտքը, այնուհետև մի կողմ տանեք զոդման երկաթը: Զոդման գործընթացում ավելի լավ է LED-ի զոդված ոտքը պինցետով պահել՝ ապահովելու համար, որ ջերմությունը ոտքից հեռացվի ամեն դեպքում:

LED-ի փորձարկման ժամանակ պահանջվում է դիմադրություն

Մենք գալիս ենք ամենակարևոր բանին, թե ինչպես միացնել LED- ը էներգիայի աղբյուրին: Եթե ​​ցանկանում եք, ապա դուք չպետք է այն ուղղակիորեն միացնեք մարտկոցին կամ էլեկտրամատակարարմանը: Եթե ​​ձեր սնուցման աղբյուրը 12 վոլտ է, ապա օգտագործեք 1 կՕ լարման ռեզիստոր՝ անվտանգության ցանցի համար փորձարկվող լուսադիոդով:

Մի մոռացեք բևեռականության մասին՝ երկար կապար դեպի պլյուս, մեծ ներքին էլեկտրոդից դեպի մինուս: Եթե ​​ռեզիստոր չօգտագործեք, LED-ն արագ կվառվի, եթե պատահաբար գերազանցեք անվանական լարումը, մեծ հոսանք կհոսի p-n հանգույցով, և LED-ը գրեթե անմիջապես կխափանվի:

LED-ները լինում են տարբեր գույների, սակայն փայլի գույնը միշտ չէ, որ որոշվում է LED ոսպնյակի գույնով: Սպիտակ, կարմիր, կապույտ, նարնջագույն, կանաչ կամ դեղին - ոսպնյակը կարող է թափանցիկ լինել, և միացնել այն, կստացվի կարմիր կամ կապույտ: Կապույտ և սպիտակ LED-ները ամենաթանկն են: Ընդհանուր առմամբ, LED-ի փայլի գույնի վրա հիմնականում ազդում է կիսահաղորդչի բաղադրությունը, իսկ որպես երկրորդական գործոն՝ ոսպնյակի գույնը:

Գտնելով LED-ի դիմադրության արժեքը

Ռեզիստորը միացված է LED-ի հետ շարքով: Ռեզիստորի գործառույթն է սահմանափակել հոսանքը, այն մոտեցնել LED վարկանիշին, որպեսզի LED-ն անմիջապես չայրվի և աշխատի նորմալ անվանական ռեժիմում: Մենք հաշվի ենք առնում հետևյալ նախնական տվյալները.

Vps - էլեկտրամատակարարման լարում;

Vdf-ը լարման առաջընթաց անկումն է LED-ի վրա նորմալ ռեժիմում;

Եթե ​​- LED-ի գնահատված հոսանքը նորմալ փայլի ռեժիմում:

Այժմ, նախքան գտնելը, մենք նշում ենք, որ սերիայի միացումում հոսանքը հաստատուն կլինի, նույնը յուրաքանչյուր տարրում. Եթե LED-ի հոսանքը հավասար է սահմանափակող դիմադրության Ir-ի հոսանքին:

Այստեղից Իր = Եթե. Բայց Ir = Ur/R - ըստ Օհմի օրենքի: Եվ Ur \u003d Vps-Vdf. Այսպիսով, R = Ur/Ir = (Vps-Vdf)/Եթե:

Այսինքն, իմանալով էլեկտրամատակարարման լարումը, LED-ի վրա լարման անկումը և դրա անվանական հոսանքը, կարող եք հեշտությամբ ընտրել համապատասխան սահմանափակող դիմադրությունը:

Եթե ​​հայտնաբերված դիմադրության արժեքը չի կարող ընտրվել ռեզիստորի արժեքների ստանդարտ շարքից, ապա վերցվում է մի փոքր ավելի մեծ արժեքի դիմադրություն, օրինակ՝ գտնված 460 Օմ-ի փոխարեն վերցնում են 470 Օմ, որոնք միշտ հեշտ է գտնել։ LED-ի պայծառությունը շատ փոքր կնվազի:

Ռեզիստորի ընտրության օրինակ.

Ենթադրենք, կա 12 վոլտ սնուցման աղբյուր, և LED, որին նորմալ փայլելու համար անհրաժեշտ է 1,5 վոլտ և 10 մԱ: Եկեք ընտրենք մարող դիմադրություն: Ռեզիստորը պետք է ընկնի 12-1,5 = 10,5 վոլտ, իսկ հոսանքը սերիայի միացումում (սնուցման աղբյուր, ռեզիստոր, LED) պետք է լինի 10 մԱ, հետևաբար Օհմի օրենքից՝ R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 Օմ: Մենք ընտրում ենք 1.1 կՕմ:

Որքա՞ն պետք է լինի դիմադրիչը: Եթե ​​R \u003d 1100 Ohm, իսկ հոսանքը 0,01 Ա է, ապա, ըստ Joule-Lenz օրենքի, ջերմային էներգիան Q \u003d I * I * R \u003d 0,11 J կթողարկվի ռեզիստորի վրա ամեն վայրկյան, ինչը համարժեք է: մինչև 0,11 Վտ: 0,125 Վտ հզորությամբ դիմադրությունը կկատարի, նույնիսկ մարժան կմնա:

LED-ների սերիական միացում

Եթե ​​ձեր նպատակն է միացնել մի քանի լուսադիոդներ մեկ լույսի աղբյուրի մեջ, ապա ավելի լավ է միացնել սերիան: Դա անհրաժեշտ է, որպեսզի յուրաքանչյուր լուսադիոդ չունենա իր սեփական դիմադրությունը՝ էներգիայի ավելորդ կորուստներից խուսափելու համար։ Սերիական միացման համար ամենահարմարը նույն տեսակի լուսադիոդներն են՝ նույն խմբաքանակից։

Ենթադրենք, 12 վոլտ լարման աղբյուրին միանալու համար անհրաժեշտ է միացնել 1,4 վոլտ լարման 8 LED-ներ 0,02 Ա հոսանքով: Ակնհայտ է, որ ընդհանուր հոսանքը կլինի 0,02 Ա, բայց ընդհանուր լարումը կլինի 11,2 վոլտ, ուստի 0,02 Ա հոսանքի դեպքում 0,8 վոլտը պետք է ցրվի ռեզիստորի կողմից: R \u003d U / I \u003d 0,8 / 0,02 \u003d 40 ohms: Մենք ընտրում ենք նվազագույն հզորության 43 օհմ դիմադրություն:

LED տողերի զուգահեռ կապը լավագույն տարբերակը չէ

Եթե ​​կա ընտրություն, ապա LED- ները լավագույնս միացված են շարքով, ոչ թե զուգահեռ: Եթե ​​մեկ ընդհանուր ռեզիստորի միջոցով զուգահեռ միացնեք մի քանի LED, ապա LED-ների պարամետրերի տարածման պատճառով նրանցից յուրաքանչյուրը մյուսների հետ հավասար չի լինի, ոմանք ավելի պայծառ կփայլեն՝ ավելի շատ հոսանք վերցնելով, իսկ ոմանք՝ ընդհակառակը, ավելի մշուշոտ կլինի: Արդյունքում, որոշ LED-ներ ավելի վաղ կվառվեն բյուրեղի արագ քայքայման պատճառով: Ավելի լավ է զուգահեռաբար միացնել LED-ները, եթե այլընտրանք չկա, յուրաքանչյուր շղթայի վրա կիրառեք տարբեր սահմանափակող դիմադրություն: