Parameter utama yang mempengaruhi ketahanan LED ialah arus elektrik, nilainya diseragamkan dengan ketat untuk setiap jenis elemen LED. Satu cara biasa untuk mengehadkan arus maksimum ialah menggunakan perintang pengehad. Perintang untuk LED boleh dikira tanpa menggunakan pengiraan kompleks berdasarkan undang-undang Ohm, menggunakan nilai teknikal parameter diod dan voltan dalam litar pensuisan.
Kandungan
Ciri menghidupkan LED
Bekerja pada prinsip yang sama seperti diod penerus, elemen pemancar cahaya, bagaimanapun, mempunyai ciri tersendiri. Yang paling penting ialah:
- Kepekaan yang sangat negatif terhadap voltan kekutuban terbalik. LED yang disambungkan ke litar dengan kekutuban yang salah gagal hampir serta-merta.
- Julat sempit arus kendalian yang dibenarkan melalui persimpangan p-n.
- Kebergantungan rintangan peralihan pada suhu, yang tipikal untuk kebanyakan elemen semikonduktor.
Perkara terakhir harus dibincangkan dengan lebih terperinci, kerana ia adalah yang utama untuk mengira perintang pelindapkejutan. Dokumentasi untuk elemen penyinaran menunjukkan julat yang dibenarkan bagi arus undian, di mana ia kekal beroperasi dan menyediakan ciri sinaran yang ditentukan. Memahami nilai tidak membawa maut, tetapi membawa kepada sedikit penurunan kecerahan. Bermula dari nilai had tertentu, laluan arus melalui peralihan berhenti, dan cahaya tidak akan hadir.
Melebihi arus pertama membawa kepada peningkatan dalam kecerahan cahaya, tetapi hayat perkhidmatan berkurangan secara mendadak. Peningkatan selanjutnya membawa kepada kegagalan elemen. Oleh itu, pemilihan perintang LED bertujuan untuk mengehadkan arus maksimum yang dibenarkan dalam keadaan terburuk.
Voltan pada persimpangan semikonduktor dihadkan oleh proses fizikal di atasnya dan berada dalam julat sempit kira-kira 1-2 V. Diod pemancar cahaya 12 Volt, sering dipasang pada kereta, mungkin mengandungi rantaian elemen bersambung siri atau pengehad litar termasuk dalam reka bentuk.
Mengapa anda memerlukan perintang untuk LED
Menggunakan perintang pengehad apabila menghidupkan LED adalah, walaupun bukan yang paling berkesan, tetapi penyelesaian yang paling mudah dan paling murah untuk mengehadkan arus dalam had yang boleh diterima. Penyelesaian litar yang membolehkan anda menstabilkan arus dalam litar pemancar dengan ketepatan yang tinggi agak sukar untuk diulang, dan yang siap sedia mempunyai kos yang tinggi.
Penggunaan perintang membolehkan anda melakukan pencahayaan dan lampu latar sendiri. Perkara utama dalam kes ini ialah keupayaan untuk menggunakan alat pengukur dan kemahiran pematerian minimum. Penghad yang direka dengan baik, dengan mengambil kira kemungkinan toleransi dan turun naik suhu, dapat memastikan fungsi normal LED sepanjang hayat perkhidmatan yang diisytiharkan pada kos yang minimum.
Sambungan selari dan bersiri LED
Untuk menggabungkan parameter litar kuasa dan ciri-ciri LED, sambungan bersiri dan selari beberapa elemen meluas. Setiap jenis sambungan mempunyai kelebihan dan kekurangan.
Sambungan selari
Kelebihan sambungan sedemikian ialah penggunaan hanya satu pengehad untuk keseluruhan litar. Perlu diingatkan bahawa kelebihan ini adalah satu-satunya, oleh itu, sambungan selari secara praktikal tidak pernah dijumpai, kecuali produk industri gred rendah. Kelemahannya ialah:
- Pelesapan kuasa pada elemen pengehad meningkat mengikut perkadaran dengan bilangan LED yang disambung secara selari.
- Penyerakan parameter unsur membawa kepada pengagihan arus yang tidak sekata.
- Keletihan salah satu pemancar membawa kepada kegagalan seperti runtuhan salji bagi semua yang lain disebabkan oleh peningkatan penurunan voltan merentasi kumpulan yang disambungkan secara selari.
Sambungan itu sedikit sebanyak meningkatkan sifat operasi, di mana arus melalui setiap elemen penyinaran dihadkan oleh perintang yang berasingan. Lebih tepat lagi, ia adalah sambungan selari litar individu yang terdiri daripada LED dengan perintang had.Kelebihan utama adalah kebolehpercayaan yang lebih besar, kerana kegagalan satu atau lebih elemen tidak sama sekali menjejaskan operasi yang lain.
Kelemahannya adalah hakikat bahawa disebabkan oleh penyebaran parameter LED dan toleransi teknologi untuk nilai rintangan, kecerahan cahaya unsur individu boleh berbeza-beza. Skim sedemikian mengandungi sejumlah besar elemen radio.
Sambungan selari dengan pengehad individu didapati digunakan dalam litar voltan rendah, bermula dengan minimum, dihadkan oleh penurunan voltan di persimpangan p-n.
Sambungan siri
Sambungan siri unsur penyinaran telah menjadi yang paling meluas, kerana kelebihan litar siri yang tidak diragukan ialah kesamaan mutlak arus yang melalui setiap elemen. Oleh kerana arus melalui perintang pengehad tunggal dan melalui diod adalah sama, maka pelesapan kuasa akan menjadi minimum.
Kelemahan yang ketara ialah kegagalan sekurang-kurangnya satu elemen akan membawa kepada ketidakupayaan keseluruhan rantai. Untuk sambungan bersiri, voltan meningkat diperlukan, nilai minimumnya meningkat mengikut perkadaran dengan bilangan elemen yang disertakan.
kemasukan bercampur
Penggunaan sejumlah besar pemancar adalah mungkin apabila melakukan sambungan bercampur, apabila beberapa rantai disambung secara selari digunakan, dan sambungan siri satu perintang mengehadkan dan beberapa LED.
Kehabisan salah satu elemen akan menyebabkan ketidakbolehoperasian hanya satu litar di mana elemen ini dipasang.Selebihnya akan berfungsi dengan baik.
Formula pengiraan perintang
Pengiraan rintangan perintang untuk LED adalah berdasarkan hukum Ohm. Parameter awal untuk mengira perintang untuk LED ialah:
- voltan litar;
- arus operasi LED;
- penurunan voltan merentasi diod pemancar (voltan bekalan LED).
Nilai rintangan ditentukan daripada ungkapan:
R = U/I
di mana U ialah penurunan voltan merentasi perintang dan I ialah arus hadapan melalui LED.
Penurunan voltan LED ditentukan daripada ungkapan:
U \u003d Upit - Usv,
di mana Upit ialah voltan litar, dan Usv ialah penurunan voltan papan nama merentasi diod penyinaran.
Mengira LED untuk perintang memberikan nilai rintangan yang tidak akan berada dalam julat nilai standard. Anda perlu mengambil perintang dengan rintangan yang paling hampir dengan nilai yang dikira pada bahagian yang lebih besar. Ini mengambil kira kemungkinan peningkatan voltan. Adalah lebih baik untuk mengambil nilai seterusnya dalam siri rintangan. Ini sedikit sebanyak akan mengurangkan arus melalui diod dan mengurangkan kecerahan cahaya, tetapi pada masa yang sama, sebarang perubahan dalam magnitud voltan bekalan dan rintangan diod (contohnya, apabila suhu berubah) diratakan.
Sebelum memilih nilai rintangan, anda harus menilai kemungkinan penurunan dalam arus dan kecerahan berbanding yang ditentukan oleh formula:
(R — Rst)R•100%
Sekiranya nilai yang diperoleh kurang daripada 5%, maka anda perlu mengambil rintangan yang lebih besar, jika dari 5 hingga 10%, maka anda boleh mengehadkan diri anda kepada yang lebih kecil.
Parameter yang sama penting yang mempengaruhi kebolehpercayaan operasi ialah pelesapan kuasa elemen pengehad semasa. Arus yang melalui bahagian dengan rintangan menyebabkan ia menjadi panas.Untuk menentukan kuasa yang akan hilang, gunakan formula:
P = U•U/R
Gunakan perintang pengehad yang pelesapan kuasanya akan melebihi nilai yang dikira.
Contoh:
Terdapat LED dengan penurunan voltan 1.7 V dengan arus nominal 20 mA. Ia mesti disambungkan kepada litar 12 V.
Kejatuhan voltan merentasi perintang had ialah:
U = 12 - 1.7 = 10.3 V
Rintangan perintang:
R \u003d 10.3 / 0.02 \u003d 515 ohm.
Nilai lebih tinggi terdekat dalam julat standard ialah 560 ohm. Dengan nilai ini, penurunan arus berbanding nilai yang ditetapkan adalah kurang sedikit daripada 10%, jadi tidak perlu mengambil nilai yang lebih besar.
Kuasa terlesap dalam watt:
P = 10.3•10.3/560 = 0.19 W
Oleh itu, untuk litar ini, anda boleh menggunakan elemen dengan kuasa pelesapan yang dibenarkan sebanyak 0.25 W.
Menyambung jalur LED
Jalur LED tersedia untuk voltan bekalan yang berbeza. Pada pita adalah litar diod bersambung siri. Bilangan diod dan rintangan perintang pengehad bergantung pada voltan bekalan pita.
Jenis jalur LED yang paling biasa direka untuk disambungkan kepada litar 12 V. Menggunakan nilai voltan yang lebih tinggi untuk operasi juga boleh dilakukan di sini. Untuk pengiraan perintang yang betul, adalah perlu untuk mengetahui arus yang mengalir melalui satu bahagian pita.
Peningkatan panjang pita menyebabkan peningkatan berkadar dalam arus, kerana bahagian minimum disambungkan secara teknologi secara selari. Sebagai contoh, jika panjang minimum segmen ialah 50 cm, maka pita 5 m daripada 10 segmen tersebut akan mempunyai peningkatan 10 kali ganda dalam penggunaan semasa.
Artikel yang serupa:
