كيفية حساب واختيار المقاوم بشكل صحيح ل LED

لقد رأى كل واحد منا الادية. يشبه مؤشر LED العادي الصغير عدسة مخروطية بلاستيكية على أرجل موصلة ، يوجد داخلها كاثود وأنود. في الرسم البياني ، يتم تصوير مؤشر LED كصمام ثنائي منتظم ، تشير منه الأسهم إلى الضوء المنبعث. لذلك يتم استخدام الصمام لاستقبال الضوء عندما تتحرك الإلكترونات من الكاثود إلى الأنود - تقاطع pn ينبعث الضوء المرئي.

حدث اختراع LED في السبعينيات البعيدة ، عندما تم استخدام المصابيح المتوهجة للحصول على الضوء على الإطلاق. لكن اليوم ، في بداية القرن الحادي والعشرين ، حلت المصابيح في النهاية محل المصادر الأكثر فاعلية للضوء الكهربائي.

أين علامة الجمع لـ LED ، وأين هي علامة الطرح؟

لتوصيل LED بشكل صحيح بمصدر الطاقة ، يجب عليك أولاً مراقبة القطبية. يتم توصيل أنود المصباح LED بعلامة الجمع "+" لمصدر الطاقة ، والكاثود إلى الطرح "-". الكاثود المتصل بالنقص له مخرج قصير ، الأنود ، على التوالي ، طويل - الساق الطويلة من LED موجودة على علامة "+" الإضافية لمصدر الطاقة.

انظر من الداخل إلى المصباح: القطب الكهربائي الكبير هو الكاثود ، وهو تحت الصفر ، والإلكترود الصغير ، الذي يشبه تمامًا نهاية الساق ، هو زائد. وبجانب الكاثود ، فإن عدسة LED لديها قطع مسطح.

لا تمسك حام الحديد لفترة طويلة

يجب أن يتم لحام خيوط LED بدقة وبسرعة ، لأن تقاطع أشباه الموصلات خائف جدًا من الحرارة الزائدة ، لذلك تحتاج إلى لمس مكواة اللحام بضربات قصيرة من مكواة اللحام ، ثم أخرج مكواة اللحام من الطريق. من الأفضل أن تمسك ساق LED الملحوم بملاقط أثناء عملية اللحام لضمان إزالة الحرارة من الساق فقط في حالة.

المقاوم المطلوبة عند التحقق من الصمام

نأتي إلى أهم شيء - كيفية توصيل LED بمصدر الطاقة. إذا كنت تريد تحقق من الصمام للحصول على الأداء، ثم لا تقم بتوصيله مباشرة بالبطارية أو بمصدر الطاقة. إذا كان مصدر الطاقة لديك 12 فولت ، فاستخدم مقاوم 1 كيلو أوم في سلسلة مع مؤشر LED قيد الاختبار لتثبيته.

لا تنسى قطبية - يؤدي طويلاً إلى زائد ، يؤدي من قطب داخلي كبير إلى ناقص. إذا لم تستخدم مقاومًا ، فسوف يحترق مؤشر LED سريعًا ، إذا تجاوزت عن غير قصد الجهد المقنن ، فسوف يتدفق تيار كبير عبر مفترق p-n ، وسوف ينهار مؤشر LED على الفور تقريبًا.

لون الصمام

تأتي المصابيح في ألوان مختلفة ، ولكن لا يتم تحديد لون التوهج دائمًا حسب لون عدسة LED. بيضاء أو حمراء أو زرقاء أو برتقالية أو خضراء أو صفراء - يمكن أن تكون العدسة شفافة ، وإذا تحولت إليها فسوف تصبح حمراء أو زرقاء. المصابيح الأزرق والأبيض هي أغلى. بشكل عام ، يؤثر تكوين أشباه الموصلات في المقام الأول على لون توهج LED ، ولون العدسة كعامل ثانوي.

متعدد الألوان RGB المصابيح تحتوي في حالة واحدة على عدة الوصلات التي ينبعث منها ضوء pn ، كل منها يعطي لونه الوهج الخاص من خلال الجمع بين سطوع المكونات مع التيارات أو ترددات النبضات الحالية (البلورات الحمراء والخضراء والأزرق) ، يمكنك الحصول على أي ظل. هنا ، بالطبع ، هناك حاجة إلى موازنة المقاومات لكل قناة ملونة.

العثور على قيمة المقاوم للصمام

يتم توصيل المقاوم في سلسلة مع الصمام. تتمثل وظيفة المقاوم في الحد من التيار ، وجعله قريبًا من القيمة الاسمية للـ LED حتى لا ينطفئ المصباح على الفور ، وسيعمل في الوضع الاسمي العادي. نأخذ في الاعتبار البيانات الأولية التالية:

• VPS هو جهد مصدر الطاقة ؛

• Vdf - انخفاض الجهد المباشر على LED في الوضع العادي ؛

• إذا كان التيار الاسمي لل LED في وضع الإضاءة العادية.

الآن قبل أن تجد قيمة المقاوم المطلوب R، لاحظ أن التيار في الدائرة التسلسلية سيكون ثابتًا ، كما هو الحال في كل عنصر: الحالي إذا كان من خلال مؤشر LED سيكون مساوياً للتيار IR من خلال المقاوم المحدد.

لذلك ، Ir = إذا. لكن Ir = Ur / R - وفقًا لقانون أوم. و Ur = Vps-Vdf. وبالتالي ، R = Ur / Ir = (Vps-Vdf) / If.

بمعنى أن الجهد الكهربائي لمصدر الطاقة وانخفاض الجهد على مؤشر LED والتيار المقدر له ، يمكنك بسهولة اختيار المقاوم المحدد المناسب.

إذا تعذر تحديد قيمة المقاومة التي تم العثور عليها من السلسلة القياسية لتصنيفات المقاوم ، فسيتم أخذ المقاوم ذي القيمة الأكبر قليلاً ، على سبيل المثال ، بدلاً من 460 Ohms الموجود ، يتم أخذ 470 أوم ، والتي يسهل العثور عليها دائمًا. سوف سطوع الصمام تنخفض قليلا جدا.

مثال على اختيار المقاوم:

لنفترض أن هناك مصدر طاقة بقوة 12 فولت ، ومصباح يحتاج إلى 1.5 فولت و 10 مللي أمبير لتوهج عادي. نختار المقاوم التبريد. يجب أن يقع 12-1.5 = 10.5 فولت على المقاوم ، ويجب أن يكون التيار في الدائرة التسلسلية (مصدر الطاقة ، المقاوم ، LED) 10 مللي أمبير ، وبالتالي من قانون أوم: R = U / I = 10.5 / 0.010 = 1050 أوم. نختار 1،1 كيلو أوم.

ما السلطة يجب أن يكون المقاوم؟ إذا كانت R = 1100 Ohms ، والتيار هو 0.01 A ، إذن ، وفقًا لقانون Joule-Lenz ، سيتم إصدار الطاقة الحرارية Q = I * I * R = 0.11 J كل ثانية على المقاوم ، أي ما يعادل 0.11 W. سيقوم المقاوم 0.125 واط ، حتى الهامش سيبقى.

اتصال سلسلة الصمام

إذا كان لديك هدف لتوصيل العديد من LEDs بمصدر ضوء واحد ، فمن الأفضل إجراء الاتصال في السلسلة. يعد ذلك ضروريًا حتى لا تتشبث بمقاومتك لكل مؤشر LED ، لتفادي فقد الطاقة غير الضروري. المصابيح من نفس النوع ، من نفس الدفعة ، هي الأكثر ملاءمة للاتصال التسلسلي.

افترض أنك بحاجة إلى الجمع بين 8 مصابيح LED من 1.4 فولت مع تيار 0.02 A للاتصال بمصدر طاقة بقوة 12 فولت. من الواضح أن إجمالي التيار سيكون 0.02 A ، لكن إجمالي الجهد سيكون 11.2 فولت ، وبالتالي يجب أن يتبدد 0.8 فولت عند 0.02 A على المقاوم. R = U / I = 0.8 / 0.02 = 40 أوم. اختيار المقاوم في 43 أوم الحد الأدنى من الطاقة.

الاتصال المتوازي لسلاسل الصمام ليس هو الخيار الأفضل

إذا كان لديك خيار ، فمن الأفضل توصيل المصابيح في سلسلة ، وليس بالتوازي. إذا قمت بتوصيل العديد من مصابيح LED بالتوازي من خلال المقاوم المشترك واحد ، ثم بسبب انتشار في معايير المصابيح ، كل منها لن يكون على قدم المساواة مع الآخرين ، وبعضها سوف توهج أكثر إشراقا ، يأخذ أكثر حداثة ، وبعضها سيكون باهتة على العكس من ذلك. نتيجة لذلك ، فإن أي من المصابيح سوف يحترق في وقت مبكر بسبب التدهور السريع للبلورة. من الأفضل للتوصيل المتوازي لمصابيح LED ، إذا لم يكن هناك بديل ، قم بتطبيق مقاوم محدد على كل دائرة.

انظر أيضا: مخططات اتصال LED بسيطة