पिछले लेखों में, एल ई डी को जोड़ने के विभिन्न मुद्दों का वर्णन किया गया है। लेकिन आप एक लेख में सब कुछ नहीं लिख सकते हैं, इसलिए आपको इस विषय को जारी रखना होगा। यहां हम बात करेंगे विभिन्न तरीकेएलईडी चालू करना।

जैसा कि संदर्भित लेखों में कहा गया है, अर्थात इसके माध्यम से धारा एक प्रतिरोधक द्वारा सीमित होनी चाहिए। इस अवरोधक की गणना कैसे करें, यह पहले ही बताया जा चुका है, हम यहां दोहराएंगे नहीं, लेकिन हम सूत्र देंगे, बस फिर से।

चित्र 1।

यहाँ उपित। - आपूर्ति वोल्टेज, उपद। - एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप, आर - सीमित अवरोधक का प्रतिरोध, मैं - एलईडी के माध्यम से वर्तमान।

हालांकि, सभी सिद्धांतों के बावजूद, चीनी उद्योग सभी प्रकार के स्मृति चिन्ह, चाबी के छल्ले, लाइटर का उत्पादन करता है, जिसमें एलईडी को बिना किसी सीमित अवरोधक के चालू किया जाता है: सिर्फ दो या तीन डिस्क बैटरी और एक एलईडी। इस मामले में, वर्तमान बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध द्वारा सीमित है, जो कि एलईडी को जलाने के लिए पर्याप्त शक्ति नहीं है।

लेकिन यहां, बर्नआउट के अलावा, एक और अप्रिय संपत्ति है - एल ई डी का क्षरण, जो कि सफेद और नीले एल ई डी की सबसे विशेषता है: थोड़ी देर के बाद, चमक की चमक काफी नगण्य हो जाती है, हालांकि एलईडी के माध्यम से करंट काफी प्रवाहित होता है पर्याप्त, नाममात्र स्तर पर।

यह नहीं कहा जा सकता है कि यह बिल्कुल नहीं चमकता है, चमक मुश्किल से ध्यान देने योग्य है, लेकिन यह अब टॉर्च नहीं है। यदि रेटेड वर्तमान गिरावट निरंतर चमक के एक वर्ष के बाद से पहले नहीं होती है, तो एक overestimated वर्तमान में, इस घटना की उम्मीद आधे घंटे में की जा सकती है। एलईडी के इस तरह के समावेश को खराब कहा जाना चाहिए।

इस तरह की योजना को केवल एक रोकनेवाला, सोल्डर और श्रम लागतों को बचाने की इच्छा से समझाया जा सकता है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन पैमाने के साथ स्पष्ट रूप से उचित है। इसके अलावा, एक लाइटर या चाबी का गुच्छा एक डिस्पोजेबल, सस्ती चीज है: गैस खत्म हो गई या बैटरी खत्म हो गई - स्मारिका को बस फेंक दिया गया।

चित्रा 2. योजना खराब है, लेकिन इसका उपयोग अक्सर किया जाता है।

बहुत दिलचस्प चीजें होती हैं (निश्चित रूप से, दुर्घटना से), अगर, इस योजना के अनुसार, एलईडी 12V के आउटपुट वोल्टेज और कम से कम 3A के करंट के साथ बिजली की आपूर्ति से जुड़ा होता है: एक चमकदार फ्लैश होता है, बल्कि एक जोरदार धमाका होता है, धुआँ सुनाई देता है, और घुटन भरी गंध बनी रहती है। तो मुझे यह दृष्टान्त याद आता है: “क्या दूरबीन से सूर्य को देखना संभव है? हां, लेकिन सिर्फ दो बार। एक बार बाईं आंख से, एक बार दाईं आंख से। वैसे, एक सीमित अवरोधक के बिना एक एलईडी कनेक्ट करना शुरुआती लोगों के लिए सबसे आम गलती है, और मैं इसके बारे में चेतावनी देना चाहूंगा।

इस स्थिति को ठीक करने के लिए, एलईडी के जीवन का विस्तार करने के लिए सर्किट को थोड़ा बदलना चाहिए।

चित्र 3. अच्छी योजना, सही।

यह वह योजना है जिसे अच्छा या सही माना जाना चाहिए। यह जांचने के लिए कि क्या रोकनेवाला R1 का मान सही ढंग से इंगित किया गया है, आप चित्र 1 में दिखाए गए सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। हम मान लेंगे कि एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप 2V है, वर्तमान 20mA, दो AA बैटरी के उपयोग के कारण आपूर्ति वोल्टेज 3V .

सामान्य तौर पर, अधिकतम स्वीकार्य 20mA के स्तर पर वर्तमान को सीमित करने का प्रयास करने की कोई आवश्यकता नहीं है, आप कम से कम 15 ... 18 मिलीमीटर के साथ एलईडी को कम कर सकते हैं। इस मामले में, चमक में बहुत मामूली कमी होगी, जिसे मानव आंख, डिवाइस की विशेषताओं के कारण बिल्कुल भी नोटिस नहीं करेगी, लेकिन एलईडी की सेवा जीवन में काफी वृद्धि होगी।

एल ई डी के खराब स्विचिंग का एक और उदाहरण विभिन्न फ्लैशलाइट्स में पाया जा सकता है, जो पहले से ही कुंजी फ़ॉब्स और लाइटर से अधिक शक्तिशाली हैं। इस मामले में, एक निश्चित संख्या में एल ई डी, कभी-कभी काफी बड़े होते हैं, बस समानांतर में जुड़े होते हैं, और बिना किसी सीमित अवरोधक के भी, जो फिर से बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध के रूप में कार्य करता है। एल ई डी के जलने के कारण इस तरह के फ्लैशलाइट अक्सर मरम्मत में ठीक हो जाते हैं।

चित्रा 4. एक बहुत खराब स्विचिंग सर्किट।

ऐसा लगता है कि चित्र 5 में दिखाया गया सर्किट स्थिति को ठीक कर सकता है। बस एक अवरोधक, और चीजें ठीक होती दिख रही थीं।

चित्र 5. यह पहले से थोड़ा बेहतर है।

लेकिन इस तरह के समावेश से ज्यादा मदद नहीं मिलेगी। तथ्य यह है कि प्रकृति में दो समान अर्धचालक उपकरणों को खोजना संभव नहीं है। इसलिए, उदाहरण के लिए, एक ही प्रकार के ट्रांजिस्टर का एक अलग लाभ होता है, भले ही वे एक ही उत्पादन बैच से हों। थायरिस्टर्स और ट्राइक भी अलग हैं। कुछ आसानी से खुल जाते हैं, जबकि अन्य इतने कठोर होते हैं कि उन्हें छोड़ना पड़ता है। एल ई डी के बारे में भी यही कहा जा सकता है - दो बिल्कुल समान, विशेष रूप से तीन या एक पूरे गुच्छा को खोजना असंभव है।

विषय पर नोट। SMD-5050 LED असेंबली (एक आवास में तीन स्वतंत्र LED) के लिए डेटाशीट में, चित्र 5 में दिखाए गए समावेशन की अनुशंसा नहीं की जाती है। जैसे, व्यक्तिगत एल ई डी के मापदंडों के प्रसार के कारण, उनकी चमक में अंतर ध्यान देने योग्य हो सकता है। और ऐसा लगता है, एक मामले में!

बेशक, एल ई डी का कोई लाभ नहीं है, लेकिन आगे वोल्टेज ड्रॉप के रूप में ऐसा एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। और यहां तक ​​\u200b\u200bकि अगर एल ई डी एक ही पैकेज से एक ही तकनीकी बैच से लिए जाते हैं, तो इसमें दो समान नहीं होंगे। इसलिए, सभी एलईडी के लिए करंट अलग होगा। एलईडी जिसमें सबसे अधिक करंट है, और जल्दी या बाद में रेटेड करंट से अधिक हो जाता है, किसी और के सामने जल जाएगा।

इस दुर्भाग्यपूर्ण घटना के संबंध में, सभी संभव करंट दो जीवित एलईडी से गुजरेगा, स्वाभाविक रूप से नाममात्र से अधिक होगा। आखिरकार, रोकनेवाला की गणना "तीन के लिए", तीन एल ई डी के लिए की गई थी। ओवर करंटएलईडी क्रिस्टल के बढ़ते ताप का भी कारण होगा, और जो "कमजोर" हो जाता है वह भी जल जाता है। अंतिम एलईडी के पास भी अपने साथियों के उदाहरण का अनुसरण करने के अलावा कोई विकल्प नहीं है। ऐसी है चेन रिएक्शन।

इस मामले में, "बर्न" शब्द का अर्थ केवल सर्किट को तोड़ना है। लेकिन ऐसा हो सकता है कि एल ई डी में से एक को प्राथमिक शॉर्ट सर्किट मिलेगा, अन्य दो एल ई डी को शंट करना। स्वाभाविक रूप से, वे निश्चित रूप से बाहर निकलेंगे, हालांकि वे जीवित रहेंगे। इस तरह की खराबी के साथ रोकनेवाला तीव्रता से गर्म हो जाएगा और अंत में जल जाएगा।

ऐसा होने से रोकने के लिए, सर्किट को थोड़ा बदलने की जरूरत है: प्रत्येक एलईडी के लिए, अपना स्वयं का अवरोधक स्थापित करें, जो चित्र 6 में दिखाया गया है।

चित्रा 6. और इस तरह एल ई डी बहुत लंबे समय तक चलेगा।

यहां सब कुछ आवश्यकतानुसार है, सब कुछ सर्किटरी के नियमों के अनुसार है: प्रत्येक एलईडी का करंट उसके प्रतिरोधक द्वारा सीमित होगा। ऐसे सर्किट में, एल ई डी के माध्यम से धाराएं एक दूसरे से स्वतंत्र होती हैं।

लेकिन इस समावेशन से भी बहुत उत्साह नहीं होता है, क्योंकि प्रतिरोधों की संख्या एलईडी की संख्या के बराबर होती है। काश अधिक एलईडी और कम प्रतिरोधक होते। हो कैसे?

इस स्थिति से बाहर निकलने का तरीका काफी सरल है। प्रत्येक एलईडी को श्रृंखला में जुड़े एलईडी की एक स्ट्रिंग से बदला जाना चाहिए, जैसा कि चित्र 7 में दिखाया गया है।

चित्र 7 समानांतर कनेक्शनमाला।

इस तरह के सुधार की कीमत आपूर्ति वोल्टेज में वृद्धि होगी। यदि एक एलईडी के लिए केवल तीन वोल्ट पर्याप्त हैं, तो श्रृंखला में जुड़े दो एलईडी भी ऐसे वोल्टेज से नहीं जलाए जा सकते। तो एलईडी के तार को चालू करने के लिए किस वोल्टेज की आवश्यकता होती है? या दूसरे शब्दों में, उदाहरण के लिए, 12 वी के वोल्टेज के साथ कितने एल ई डी को बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जा सकता है?

टिप्पणी। इसके बाद "माला" नाम को न केवल क्रिसमस ट्री की सजावट के रूप में समझा जाना चाहिए, बल्कि किसी भी एलईडी लाइटिंग डिवाइस के रूप में भी समझा जाना चाहिए जिसमें एलईडी श्रृंखला में या समानांतर में जुड़े हुए हैं। मुख्य बात यह है कि एलईडी अकेली नहीं है। एक माला, यह अफ्रीका में भी एक माला है!

इस प्रश्न का उत्तर पाने के लिए, बस आपूर्ति वोल्टेज को एलईडी के पार वोल्टेज ड्रॉप से ​​विभाजित करना पर्याप्त है। ज्यादातर मामलों में, गणना में इस वोल्टेज को 2V माना जाता है। तब यह 12/2=6 निकलता है। लेकिन हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि शमन रोकनेवाला के लिए वोल्टेज का कुछ हिस्सा कम से कम 2 वोल्ट का होना चाहिए।

यह पता चला है कि एल ई डी के लिए केवल 10V शेष है, और एल ई डी की संख्या 10/2 = 5 हो जाएगी। इस स्थिति में, 20mA का करंट प्राप्त करने के लिए, सीमित अवरोधक की रेटिंग 2V / 20mA \u003d 100Ω होनी चाहिए। इस स्थिति में प्रतिरोधक की शक्ति होगी P=U*I=2V*20mA=40mW।

इस तरह की गणना काफी उचित है अगर माला में एलईडी का प्रत्यक्ष वोल्टेज, जैसा कि संकेत दिया गया है, 2V है। यह वह मान है जिसे अक्सर गणना में कुछ औसत के रूप में लिया जाता है। लेकिन वास्तव में, यह वोल्टेज एलईडी के प्रकार पर, चमक के रंग पर निर्भर करता है। इसलिए, मालाओं की गणना करते समय, एल ई डी के प्रकार पर ध्यान देना चाहिए। एल ई डी के लिए वोल्टेज गिरता है अलग - अलग प्रकारचित्र 8 में दर्शाई गई तालिका में दिए गए हैं।

चित्रा 8. विभिन्न रंगों के एल ई डी में वोल्टेज ड्रॉप।

इस प्रकार, 12V की बिजली आपूर्ति वोल्टेज के साथ, वर्तमान-सीमित रोकनेवाला में वोल्टेज ड्रॉप को घटाकर, कुल 10 / 3.7 = 2.7027 सफेद एल ई डी को जोड़ा जा सकता है। लेकिन आप एक एलईडी से एक टुकड़ा नहीं काट सकते, इसलिए आप केवल दो एलईडी कनेक्ट कर सकते हैं। यह परिणाम तब प्राप्त होता है जब हम तालिका से वोल्टेज ड्रॉप का अधिकतम मान लेते हैं।

यदि हम गणना में 3V को प्रतिस्थापित करते हैं, तो यह स्पष्ट है कि तीन एल ई डी को जोड़ना संभव है। इस मामले में, हर बार आपको सीमित अवरोधक के प्रतिरोध को श्रमसाध्य रूप से पुनर्गणना करना होगा। यदि वास्तविक एल ई डी 3.7 वी की वोल्टेज ड्रॉप, या शायद अधिक हो, तो तीन एल ई डी प्रकाश नहीं कर सकते हैं। इसलिए दो पर रुकना बेहतर है।

यह सैद्धांतिक रूप से कोई फर्क नहीं पड़ता कि एल ई डी किस रंग का होगा, यह सिर्फ इतना है कि गणना करते समय, आपको एलईडी चमक के रंग के आधार पर विभिन्न वोल्टेज ड्रॉप्स को ध्यान में रखना होगा। मुख्य बात यह है कि वे एक करंट के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। एल ई डी के सीरियल माला को इकट्ठा करना असंभव है, जिनमें से कुछ 20mA के करंट के साथ हैं, और दूसरे हिस्से में 10 मिलीमीटर हैं।

यह स्पष्ट है कि 20mA के करंट पर, 10mA के रेटेड करंट वाले LED बस जल जाएंगे। यदि, हालांकि, वर्तमान 10mA तक सीमित है, तो 20 मिलीमीटर पर्याप्त रूप से प्रकाश नहीं करेगा, जैसे कि एक एलईडी के साथ एक स्विच में: आप इसे रात में देख सकते हैं, लेकिन दिन के दौरान नहीं।

खुद के लिए जीवन को आसान बनाने के लिए, रेडियो के शौकीन विभिन्न कैलकुलेटर प्रोग्राम विकसित करते हैं जो सभी प्रकार की नियमित गणनाओं की सुविधा प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, अधिष्ठापन की गणना के लिए कार्यक्रम, विभिन्न प्रकार के फिल्टर, वर्तमान स्टेबलाइजर्स। एलईडी मालाओं की गणना के लिए ऐसा एक कार्यक्रम है। ऐसे प्रोग्राम का एक स्क्रीनशॉट चित्र 9 में दिखाया गया है।

चित्र 9. कार्यक्रम का स्क्रीनशॉट "प्रतिरोध_की_गणना_प्रतिरोध__Ledz_"।

प्रोग्राम सिस्टम में इंस्टॉलेशन के बिना काम करता है, आपको बस इसे डाउनलोड और उपयोग करने की आवश्यकता है। सब कुछ इतना सरल और स्पष्ट है कि स्क्रीनशॉट के लिए किसी स्पष्टीकरण की बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं है। स्वाभाविक रूप से, सभी एल ई डी एक ही रंग के होने चाहिए और एक ही करंट के साथ।

बेशक, प्रतिरोधों को सीमित करना अच्छा है। लेकिन केवल तभी जब यह ज्ञात हो कि यह माला 12 वी के निरंतर वोल्टेज द्वारा संचालित होगी, और एल ई डी के माध्यम से वर्तमान परिकलित मूल्य से अधिक नहीं होगी। लेकिन क्या होगा अगर 12 वी के वोल्टेज के साथ कोई स्रोत नहीं है?

ऐसी स्थिति उत्पन्न हो सकती है, उदाहरण के लिए, 24V के ऑन-बोर्ड नेटवर्क वोल्टेज वाले ट्रक में। एक मौजूदा स्टेबलाइज़र ऐसी संकट की स्थिति से बाहर निकलने में मदद करेगा, उदाहरण के लिए, "SSC0018 - एडजस्टेबल स्टेबलाइजरवर्तमान 20..600mA"। इसका स्वरूप चित्र 10 में दिखाया गया है। इस तरह के उपकरण को ऑनलाइन स्टोर में खरीदा जा सकता है। निर्गम मूल्य 140 ... 300 रूबल है: यह सब विक्रेता की कल्पना और दुस्साहस पर निर्भर करता है।

चित्र 10. समायोज्य वर्तमान स्टेबलाइजर SSC0018

स्टेबलाइजर के विनिर्देशों को चित्र 11 में दिखाया गया है।

चित्र 11. SSC0018 वर्तमान स्टेबलाइजर विनिर्देश

वर्तमान स्टेबलाइज़र SSC0018 को मूल रूप से उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया था एलईडी लैंप, लेकिन छोटी बैटरी चार्ज करने के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है। SSC0018 का उपयोग करना काफी आसान है।

वर्तमान स्टेबलाइज़र के आउटपुट पर लोड प्रतिरोध शून्य हो सकता है, आप केवल आउटपुट टर्मिनलों को शॉर्ट-सर्किट कर सकते हैं। आखिरकार, स्टेबलाइजर्स और वर्तमान स्रोत शॉर्ट सर्किट से डरते नहीं हैं। इस स्थिति में, आउटपुट करंट नाममात्र होगा। यदि आप 20mA निर्धारित करते हैं, तो यह कितना होगा।

पूर्वगामी से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि एक मिलीमीटर वर्तमान स्टेबलाइजर के आउटपुट से "सीधे" जुड़ा हो सकता है एकदिश धारा. इस तरह के कनेक्शन को सबसे बड़ी माप सीमा से शुरू किया जाना चाहिए, क्योंकि किसी को नहीं पता कि वहां किस करंट को एडजस्ट किया जाता है। फिर, बस ट्यूनिंग रोकनेवाला को घुमाकर, आवश्यक करंट सेट करें। इस मामले में, बेशक, मौजूदा स्टेबलाइजर एसएससी0018 को बिजली आपूर्ति से जोड़ना न भूलें। चित्रा 12 समानांतर में जुड़े एलईडी को बिजली देने के लिए एसएससी0018 के वायरिंग आरेख को दिखाता है।

चित्र 12. एल ई डी को बिजली देने के लिए वायरिंग समानांतर में जुड़ी हुई है

यहाँ आरेख से सब कुछ स्पष्ट है। प्रत्येक के लिए 20mA की वर्तमान खपत वाले चार LED के लिए, स्टेबलाइज़र के आउटपुट पर 80mA का करंट सेट किया जाना चाहिए। उसी समय, एसएससी0018 स्टेबलाइज़र के इनपुट पर, जैसा ऊपर बताया गया है, एक एलईडी में वोल्टेज ड्रॉप की तुलना में थोड़ा अधिक वोल्टेज की आवश्यकता होगी। बेशक, एक उच्च वोल्टेज भी उपयुक्त है, लेकिन इससे केवल स्टेबलाइजर माइक्रोक्रिकिट का अतिरिक्त ताप होगा।

टिप्पणी। यदि, एक रोकनेवाला के साथ वर्तमान को सीमित करने के लिए, बिजली स्रोत का वोल्टेज एल ई डी पर कुल वोल्टेज से थोड़ा अधिक होना चाहिए, केवल दो वोल्ट, तो SSC0018 वर्तमान नियामक के सामान्य संचालन के लिए, यह अतिरिक्त थोड़ा अधिक होना चाहिए। 3 से कम नहीं ... 4V, अन्यथा स्टेबलाइजर का नियामक तत्व बस नहीं खुलेगा।

चित्र 13 कई श्रृंखला-जुड़े एलईडी की माला का उपयोग करते समय SSC0018 स्टेबलाइजर के कनेक्शन को दिखाता है।

चित्र 13. एसएससी0018 स्टेबलाइज़र के माध्यम से एक सीरियल स्ट्रिंग को पावर करना

आंकड़ा तकनीकी दस्तावेज से लिया गया है, तो आइए माला में एलईडी की संख्या की गणना करने का प्रयास करें और निरंतर दबावबिजली की आपूर्ति से आवश्यक।

आरेख में इंगित वर्तमान, 350mA, हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है कि माला को शक्तिशाली सफेद एल ई डी से इकट्ठा किया गया है, क्योंकि जैसा कि थोड़ा ऊपर बताया गया है, एसएससी0018 स्टेबलाइजर का मुख्य उद्देश्य प्रकाश स्रोत है। सफेद एलईडी पर वोल्टेज ड्रॉप 3 ... 3.7V की सीमा में है। गणना के लिए, आपको 3.7V का अधिकतम मान लेना चाहिए।

SSC0018 का अधिकतम इनपुट वोल्टेज 50V है। हम इस मान से 5V घटाते हैं, जो स्टेबलाइजर के संचालन के लिए आवश्यक है, 45V रहता है। यह वोल्टेज 45/3.7=12.1621621... एल ई डी को "लाइट अप" कर सकता है। जाहिर है, इसे 12 तक गोल किया जाना चाहिए।

एलईडी की संख्या कम हो सकती है। तब इनपुट वोल्टेज को कम करना होगा (जबकि आउटपुट करंट नहीं बदलेगा, यह 350mA रहेगा जैसा कि इसे समायोजित किया गया था), 50V को 3 LED, यहां तक ​​​​कि शक्तिशाली वाले पर भी क्यों लागू किया जाना चाहिए? ऐसा उपहास बुरी तरह से समाप्त हो सकता है, क्योंकि शक्तिशाली एलईडी किसी भी तरह से सस्ते नहीं हैं। तीन को जोड़ने के लिए किस वोल्टेज की आवश्यकता होती है शक्तिशाली एल ई डीजो चाहते हैं, और वे हमेशा मिल जाएंगे, वे खुद को गिन सकते हैं।

एडजस्टेबल करंट स्टेबलाइजर SSC0018 डिवाइस काफी अच्छा है। लेकिन सवाल यह है कि क्या इसकी हमेशा जरूरत होती है? और डिवाइस की कीमत थोड़ी शर्मनाक है। इस स्थिति से बाहर निकलने का रास्ता क्या हो सकता है? सब कुछ बहुत आसान है। 78XX या LM317 श्रृंखला जैसे एकीकृत वोल्टेज नियामकों से एक उत्कृष्ट वर्तमान स्टेबलाइज़र प्राप्त किया जाता है।

वोल्टेज स्टेबलाइजर के आधार पर ऐसा करंट स्टेबलाइजर बनाने के लिए केवल 2 भागों की आवश्यकता होती है। दरअसल, स्टेबलाइजर ही और एक एकल रोकनेवाला, जिसके प्रतिरोध और शक्ति की गणना स्टैबडिजाइन प्रोग्राम द्वारा की जाएगी, जिसका स्क्रीनशॉट चित्र 14 में दिखाया गया है।

चित्र 14। StabDesign प्रोग्राम का उपयोग करके वर्तमान स्टेबलाइज़र की गणना।

कार्यक्रम को विशेष स्पष्टीकरण की आवश्यकता नहीं है। प्रकार ड्रॉप-डाउन मेनू में, स्टेबलाइज़र के प्रकार का चयन किया जाता है, आवश्यक करंट को इन लाइन में सेट किया जाता है और गणना बटन दबाया जाता है। नतीजा प्रतिरोधी आर 1 और इसकी शक्ति का प्रतिरोध है। चित्र में, गणना 20mA के करंट के लिए की गई थी। यह उस स्थिति के लिए है जब एल ई डी श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। समांतर कनेक्शन के लिए, वर्तमान की गणना उसी तरह की जाती है जैसा चित्रा 12 में दिखाया गया है।

प्रतिरोधी आरएन के बजाय एलईडी माला जुड़ा हुआ है, जो वर्तमान स्टेबलाइज़र के भार का प्रतीक है। केवल एक एलईडी को जोड़ना भी संभव है। इस स्थिति में, कैथोड एक सामान्य तार से जुड़ा होता है, और एनोड प्रतिरोधक R1 से जुड़ा होता है।

माना वर्तमान स्टेबलाइजर का इनपुट वोल्टेज 15 ... 39V की सीमा में है, क्योंकि 12V के स्थिरीकरण वोल्टेज वाले 7812 स्टेबलाइजर का उपयोग किया जाता है।

ऐसा लगता है कि एलईडी के बारे में यह कहानी पूरी हो सकती है। लेकिन एलईडी स्ट्रिप्स भी हैं, जिन पर अगले लेख में चर्चा की जाएगी।

बोरिस अलादीस्किन

पी.एस.यदि लेख "अच्छा और बुरा एलईडी स्विचिंग स्कीम" आपके लिए उपयोगी था, तो सोशल मीडिया आइकन पर क्लिक करें और साझा करेंतों से लेख का लिंकअपने दोस्तों के साथ!

चूंकि एलईडी एक अर्धचालक उपकरण है, सर्किट से कनेक्ट होने पर ध्रुवीयता देखी जानी चाहिए। एलईडी के दो आउटपुट हैं, जिनमें से एक कैथोड ("माइनस") है, और दूसरा एनोड ("प्लस") है।

एलईडी चालू रहेगी केवलजब सीधे जुड़ा हुआ है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है

वापस चालू करने पर, एलईडी प्रकाश नहीं करेगी। इसके अलावा, रिवर्स वोल्टेज के कम स्वीकार्य मूल्यों पर एलईडी की विफलता संभव है।

प्रत्यक्ष (नीला वक्र) और रिवर्स (लाल वक्र) समावेशन के लिए वोल्टेज पर वर्तमान की निर्भरता निम्नलिखित आकृति में दिखाई गई है। यह निर्धारित करना मुश्किल नहीं है कि प्रत्येक वोल्टेज मान डायोड के माध्यम से बहने वाली धारा की अपनी मात्रा से मेल खाता है। वोल्टेज जितना अधिक होगा, वर्तमान मान उतना ही अधिक होगा (और चमक जितनी अधिक होगी)। प्रत्येक एलईडी के लिए हैं अनुमत मानआपूर्ति वोल्टेज Umax और Umaxarr (क्रमशः प्रत्यक्ष और रिवर्स स्विचिंग के लिए)। जब इन मूल्यों से ऊपर के वोल्टेज लगाए जाते हैं, तो एक विद्युत खराबी होती है, जिसके परिणामस्वरूप एलईडी विफल हो जाती है। आपूर्ति वोल्टेज यूमिन का न्यूनतम मूल्य भी है, जिस पर एलईडी चमकती है। यूमिन और यूमैक्स के बीच आपूर्ति वोल्टेज की सीमा को "कामकाजी" क्षेत्र कहा जाता है, क्योंकि यह वह जगह है जहां एलईडी का संचालन सुनिश्चित किया जाता है।

1. एक एलईडी है, इसे सरलतम मामले में सही तरीके से कैसे जोड़ा जाए?

सरलतम मामले में एलईडी को ठीक से जोड़ने के लिए, आपको इसे एक वर्तमान-सीमित अवरोधक के माध्यम से जोड़ने की आवश्यकता है।

उदाहरण 1

3 वोल्ट के ऑपरेटिंग वोल्टेज और 20 mA के ऑपरेटिंग करंट के साथ एक LED है। इसे 5 वोल्ट के स्रोत से जोड़ा जाना चाहिए।

वर्तमान सीमित रोकनेवाला के प्रतिरोध की गणना करें

आर = उक्वेंचिंग / आईएलईडी
उक्वेंचिंग = अपॉवर - यूएलईडी
आपूर्ति = 5 वी
यूएलईडी = 3 वी
आईएलईडी = 20mA = 0.02A
आर \u003d (5-3) / 0.02 \u003d 100 ओम \u003d 0.1 कोहम

यही है, आपको 100 ओम के प्रतिरोध के साथ प्रतिरोधक लेने की जरूरत है

पी.एस. आप ऑन-लाइन एलईडी प्रतिरोधक कैलकुलेटर का उपयोग कर सकते हैं

2. कई एलईडी कैसे कनेक्ट करें?

हम आवश्यक प्रतिरोध की गणना करते हुए श्रृंखला में या समानांतर में कई एलईडी कनेक्ट करते हैं।

उदाहरण 1

3 वोल्ट के ऑपरेटिंग वोल्टेज और 20 mA के ऑपरेटिंग करंट के साथ LED हैं। 3 एलईडी को 15 वोल्ट के स्रोत से जोड़ना आवश्यक है।

हम एक गणना करते हैं: 3 वोल्ट के लिए 3 एलईडी \u003d 9 वोल्ट, यानी 15 वोल्ट का स्रोत एलईडी को श्रृंखला में चालू करने के लिए पर्याप्त है

गणना पिछले उदाहरण के समान है।

आर = उक्वेंचिंग / आईएलईडी

आपूर्ति = 15 वी
यूएलईडी = 3 वी
आईएलईडी = 20mA = 0.02A
आर \u003d (15-3 * 3) / 0.02 \u003d 300 ओम \u003d 0.3 कोहम

उदाहरण 2

बता दें कि 3 वोल्ट के ऑपरेटिंग वोल्टेज और 20 mA के ऑपरेटिंग करंट के साथ LED हैं। 4 एलईडी को 7 वोल्ट के स्रोत से जोड़ना आवश्यक है

हम एक गणना करते हैं: 3 वोल्ट \u003d 12 वोल्ट के लिए 4 एलईडी, जिसका अर्थ है कि हमारे पास एलईडी को श्रृंखला में जोड़ने के लिए पर्याप्त वोल्टेज नहीं है, इसलिए हम उन्हें श्रृंखला-समानांतर में जोड़ देंगे। आइए उन्हें 2 एल ई डी के दो समूहों में विभाजित करें। अब हमें वर्तमान-सीमित प्रतिरोधों की गणना करने की आवश्यकता है। पिछले अनुच्छेदों के समान, हम प्रत्येक शाखा के लिए वर्तमान-सीमित प्रतिरोधों की गणना करते हैं।

आर = उक्वेंचिंग / आईएलईडी
उक्वेंचिंग = अपॉवर - एन * यूएलईडी
आपूर्ति = 7 वी
यूएलईडी = 3 वी
आईएलईडी = 20mA = 0.02A
आर \u003d (7-2 * 3) / 0.02 \u003d 50 ओम \u003d 0.05 कोहम

चूंकि शाखाओं में एलईडी के समान पैरामीटर हैं, शाखाओं में प्रतिरोध समान हैं।

उदाहरण 3

यदि विभिन्न ब्रांडों के एलईडी हैं, तो हम उन्हें इस तरह से जोड़ते हैं कि प्रत्येक शाखा में केवल एक प्रकार के एलईडी (या एक ही ऑपरेटिंग करंट के साथ) हों। इस मामले में, समान वोल्टेज का निरीक्षण करना आवश्यक नहीं है, क्योंकि हम प्रत्येक शाखा के लिए अपने स्वयं के प्रतिरोध की गणना करते हैं।

उदाहरण के लिए, 5 अलग-अलग एलईडी हैं:
पहला लाल वोल्टेज 3 वोल्ट 20 mA
दूसरा ग्रीन वोल्टेज 2.5 वोल्ट 20 एमए
तीसरा नीला वोल्टेज 3 वोल्ट 50 mA
चौथा सफेद वोल्टेज 2.7 वोल्ट 50 एमए
पांचवां पीला वोल्टेज 3.5 वोल्ट 30 एमए

चूंकि हम एल ई डी को वर्तमान द्वारा समूहों में विभाजित करते हैं
1) पहला और दूसरा
2) तीसरा और चौथा
3) पाँचवाँ

हम प्रत्येक शाखा के लिए प्रतिरोधों की गणना करते हैं:
आर = उक्वेंचिंग / आईएलईडी
Uquenching = शक्ति - (ULEDY + ULEDX + ...)
आपूर्ति = 7 वी
ULED1 = 3 वी
यूएलईडी2 = 2.5 वी
आईएलईडी = 20mA = 0.02A
R1 = (7-(3+2.5))/0.02 = 75 ओम = 0.075 kOhm

वैसे ही
आर 2 = 26 ओहम
आर3 = 117 ओम

इसी तरह, आप कितनी भी संख्या में एलईडी लगा सकते हैं

महत्वपूर्ण लेख!!!

वर्तमान-सीमित प्रतिरोध की गणना करते समय, संख्यात्मक मान प्राप्त होते हैं जो प्रतिरोधों की मानक श्रृंखला में नहीं होते हैं, इसलिए, हम गणना की तुलना में थोड़ा बड़ा प्रतिरोध के साथ एक प्रतिरोधक का चयन करते हैं।

3. क्या होता है यदि 3 वोल्ट (या उससे कम) के वोल्टेज वाला वोल्टेज स्रोत और 3 वोल्ट के ऑपरेटिंग वोल्टेज वाला एक एलईडी हो?

वर्तमान-सीमित प्रतिरोध के बिना एक सर्किट में एक एलईडी शामिल करने के लिए यह स्वीकार्य (लेकिन वांछनीय नहीं) है। नुकसान स्पष्ट हैं - चमक आपूर्ति वोल्टेज पर निर्भर करती है। डीसी-डीसी कन्वर्टर्स (वोल्टेज बूस्ट कन्वर्टर्स) का उपयोग करना बेहतर है।

4. क्या 3 वोल्ट (या उससे कम) के स्रोत के समानांतर एक दूसरे के समानांतर 3 वोल्ट के समान ऑपरेटिंग वोल्टेज के साथ कई एलईडी चालू करना संभव है? "चीनी" लालटेन में, ठीक यही किया जाता है।

फिर से, यह शौकिया रेडियो अभ्यास में स्वीकार्य है। इस तरह के समावेशन के नुकसान: चूंकि एल ई डी के मापदंडों में एक निश्चित फैलाव होता है, इसलिए निम्न चित्र देखा जाएगा, कुछ तेज चमकेंगे, जबकि अन्य मंद होंगे, जो सौंदर्यवादी नहीं है, जो कि हम ऊपर फ्लैशलाइट्स में देखते हैं। डीसी-डीसी कन्वर्टर्स (वोल्टेज बूस्ट कन्वर्टर्स) का उपयोग करना बेहतर है।

एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) एक अर्धचालक डायोड है जो आगे की दिशा में वोल्टेज लागू होने पर प्रकाश उत्सर्जित करने में सक्षम होता है। वास्तव में, यह एक डायोड है जो विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में परिवर्तित करता है। जिस सामग्री से एलईडी बनाया गया है, उसके आधार पर, यह विभिन्न तरंग दैर्ध्य (विभिन्न रंगों) के प्रकाश का उत्सर्जन कर सकता है और इसमें विभिन्न विद्युत विशेषताएं हो सकती हैं।

हमारे जीवन के कई क्षेत्रों में प्रदर्शन के साधन के रूप में एलईडी का उपयोग किया जाता है। दृश्य जानकारी. उदाहरण के लिए, एकल उत्सर्जक के रूप में या कई एल ई डी की संरचना के रूप में - सात-खंड संकेतक, एलईडी मेट्रिसेस, क्लस्टर, और इसी तरह। साथ ही हाल के वर्षों में, एल ई डी सक्रिय रूप से प्रकाश उपकरणों के खंड पर कब्जा कर रहे हैं। इनका उपयोग कार की हेडलाइट्स, लालटेन, लैंप और झूमर में किया जाता है।

आरेख पर एलईडी का पदनाम

विद्युत आरेखों में, एक एलईडी को दो तीरों के साथ एक डायोड के प्रतीक द्वारा दर्शाया गया है। तीर प्रकाश उत्सर्जन का प्रतीक डायोड से दूर इंगित करता है। फोटोडायोड के साथ भ्रमित न हों, जिसकी ओर इशारा करते हुए तीर हैं।

घरेलू योजनाओं पर, एकल एलईडी का अक्षर पदनाम एचएल है।

एलईडी का निष्कर्ष और अंकन

एक मानक एकल-रंग एलईडी में दो टर्मिनल होते हैं - एक एनोड और एक कैथोड। यह निर्धारित करना संभव है कि कौन सा निष्कर्ष नेत्रहीन एनोड है। वायर लीड एलईडी के लिए, एनोड आमतौर पर कैथोड से अधिक लंबा होता है।

एसएमडी एलईडी में समान पिन होते हैं, लेकिन रिवर्स साइड पर आमतौर पर त्रिकोण के रूप में या अक्षर टी जैसा कुछ होता है। एनोड वह पिन होता है जो त्रिकोण के एक तरफ या अक्षर टी के शीर्ष का सामना करता है।

यदि दृष्टिगत रूप से यह निर्धारित करना संभव नहीं है कि कौन से निष्कर्ष हैं, तो आप एलईडी को बजा सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आपको लगभग 5 वोल्ट का वोल्टेज देने में सक्षम पावर स्रोत या एडॉप्टर की आवश्यकता होती है। हम एलईडी के किसी भी आउटपुट को स्रोत के ऋण से जोड़ते हैं, और दूसरे को स्रोत के सकारात्मक टर्मिनल से 200 - 300 ओम के प्रतिरोध के माध्यम से जोड़ते हैं। यदि एलईडी सही ढंग से जुड़ा हुआ है, तो यह प्रकाश करेगा। अन्यथा, निष्कर्षों को स्थानों में स्वैप करें और प्रक्रिया को दोहराएं।

यदि आप बिजली स्रोत के सकारात्मक टर्मिनल को कनेक्ट नहीं करते हैं, तो आप एक अवरोधक के बिना कर सकते हैं, लेकिन एलईडी के आउटपुट पर इसे जल्दी से "स्ट्राइक" करें। लेकिन सामान्य तौर पर, वर्तमान को सीमित किए बिना एलईडी पर एक बड़ा वोल्टेज लागू करना असंभव है - यह विफल हो सकता है!

एलईडी वोल्टेज

एक एलईडी प्रकाश का उत्सर्जन करता है जब आगे की दिशा में एक वोल्टेज लगाया जाता है: एनोड के लिए सकारात्मक और कैथोड के लिए नकारात्मक।

जिस न्यूनतम वोल्टेज पर एलईडी चमकने लगती है, वह इसकी सामग्री पर निर्भर करता है। नीचे दी गई तालिका 20 एमए के टेस्ट करंट पर एल ई डी के वोल्टेज मान और उनके द्वारा उत्सर्जित रंगों को दिखाती है। मैंने यह डेटा Vishay LED कैटलॉग, विभिन्न डेटाशीट्स और विकिपीडिया से लिया है।

उच्चतम वोल्टेज नीले और सफेद एल ई डी के लिए आवश्यक है, और इन्फ्रारेड और लाल के लिए सबसे छोटा है।

इन्फ्रारेड एलईडी का विकिरण मानव आंखों को दिखाई नहीं देता है, इसलिए इन एलईडी का उपयोग संकेतक के रूप में नहीं किया जाता है। उनका उपयोग विभिन्न सेंसर, वीडियो कैमरों के बैकलाइट में किया जाता है। वैसे अगर आप इंफ्रारेड एलईडी को पावर देकर मोबाइल फोन के कैमरे से देखेंगे तो उसकी चमक साफ नजर आएगी।

दिखाई गई तालिका अनुमानित एलईडी वोल्टेज मान देती है। आमतौर पर यह इसे चालू करने के लिए पर्याप्त होता है। किसी विशेष एलईडी का सटीक आगे वोल्टेज विद्युत विशेषताओं के तहत इसकी डेटाशीट में पाया जा सकता है। यह दिए गए एलईडी करंट पर फॉरवर्ड वोल्टेज के नाममात्र मूल्य को इंगित करता है। उदाहरण के लिए, किंगब्राइट से लाल एसएमडी एलईडी के लिए डेटाशीट देखें।

एलईडी की वोल्ट-एम्पीयर विशेषता

एक एलईडी की करंट-वोल्टेज विशेषता लागू वोल्टेज और एलईडी करंट के बीच संबंध को दर्शाती है। नीचे दिया गया आंकड़ा उसी डेटाशीट से विशेषता की सीधी शाखा दिखाता है।

यदि एलईडी एक शक्ति स्रोत (एनोड +, कैथोड -) से जुड़ा है और धीरे-धीरे उस पर वोल्टेज शून्य से बढ़ाता है, तो इस ग्राफ के अनुसार एलईडी करंट बदल जाएगा। यह दर्शाता है कि "मोड़" बिंदु से गुजरने के बाद, वोल्टेज में छोटे परिवर्तन के साथ एलईडी के माध्यम से धारा तेजी से बढ़ेगी। यही कारण है कि एक गरमागरम प्रकाश बल्ब के विपरीत, एलईडी को बिना किसी प्रतिरोध के किसी भी शक्ति स्रोत से नहीं जोड़ा जा सकता है।

करंट जितना अधिक होता है, एलईडी उतनी ही तेज चमकती है। हालाँकि, एलईडी करंट को अनंत तक बढ़ाना स्वाभाविक रूप से असंभव है। पर तेज करंटएलईडी ज़्यादा गरम हो जाएगी और जल जाएगी। वैसे, अगर आप तुरंत एलईडी के लिए आवेदन करते हैं उच्च वोल्टेजवह एक कमजोर पटाखे की तरह थप्पड़ भी मार सकता है!

एलईडी की अन्य विशेषताएं

व्यावहारिक उपयोग के दृष्टिकोण से एलईडी की अन्य कौन सी विशेषताएँ रुचिकर हैं?

अधिकतम बिजली अपव्यय, अधिकतम प्रत्यक्ष और पल्स फॉरवर्ड धाराएं, और अधिकतम रिवर्स वोल्टेज। ये विशेषताएँ वोल्टेज और धाराओं के सीमा मूल्यों को दर्शाती हैं जिन्हें पार नहीं किया जाना चाहिए। वे निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग अनुभाग में डेटाशीट में वर्णित हैं।

यदि आप विपरीत दिशा में एलईडी पर वोल्टेज लागू करते हैं, तो एलईडी प्रकाश नहीं करेगा और सामान्य तौर पर यह विफल हो सकता है। तथ्य यह है कि रिवर्स वोल्टेज के साथ, जिसके परिणामस्वरूप ब्रेकडाउन हो सकता है उलटी बिजलीएलईडी तेजी से उठेगी। और अगर एलईडी को आवंटित शक्ति (रिवर्स करंट * से रिवर्स वोल्टेज) स्वीकार्य एक से अधिक है, तो यह जल जाएगा। कुछ डेटाशीट्स में, करंट-वोल्टेज विशेषता की रिवर्स ब्रांच अतिरिक्त रूप से दी गई है, जिससे यह स्पष्ट होता है कि वोल्टेज ब्रेकडाउन क्या होता है।

विकिरण की तीव्रता (प्रकाश की तीव्रता)

मोटे तौर पर, यह एक विशेषता है जो किसी दिए गए परीक्षण वर्तमान (आमतौर पर 20 एमए) पर एलईडी चमक की चमक निर्धारित करती है। इसे नामित किया गया है - Iv, और इसे माइक्रोकैंडेलस (MCD) में मापा जाता है। LED जितनी चमकदार होगी, उसका Iv मान उतना ही अधिक होगा। प्रकाश की तीव्रता की वैज्ञानिक परिभाषा विकिपीडिया पर है।

आगे की धारा से एलईडी विकिरण की सापेक्ष तीव्रता का ग्राफ भी रुचिकर है। कुछ एलईडी के लिए, उदाहरण के लिए, जैसे-जैसे करंट बढ़ता है, विकिरण की तीव्रता कम और कम होती जाती है। आंकड़ा कई उदाहरण दिखाता है।

वर्णक्रमीय विशेषता

यह निर्धारित करता है कि किस तरंग दैर्ध्य में एलईडी उत्सर्जित होती है, मोटे तौर पर विकिरण का रंग बोलना। आमतौर पर, तरंग दैर्ध्य का शिखर मान और तरंग दैर्ध्य से एलईडी उत्सर्जन की तीव्रता का एक प्लॉट दिया जाता है। मैं शायद ही कभी इस डेटा को देखता हूं। मुझे पता है, उदाहरण के लिए, कि एलईडी लाल है और यह मेरे लिए काफी है।

जलवायु की विशेषताएं

वे एलईडी के ऑपरेटिंग तापमान रेंज और तापमान पर एलईडी पैरामीटर (आगे वर्तमान और विकिरण तीव्रता) की निर्भरता निर्धारित करते हैं। यदि एलईडी का उपयोग उच्च या निम्न तापमान पर किया जा रहा है, तो आपको इन विशेषताओं पर ध्यान देना चाहिए।

एक एलईडी कैसे काम करता है?

लेख की सामग्री नौसिखिए इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों के लिए डिज़ाइन की गई है, और इसलिए मैं जानबूझकर एलईडी के भौतिकी को नहीं छूता। यह अहसास कि चार्ज वाहकों के पुनर्संयोजन के परिणामस्वरूप एक एलईडी फोटॉन का उत्सर्जन करता है क्षेत्र पी-एनसंक्रमण, कोई नहीं ले जाता है उपयोगी जानकारीएल ई डी के व्यावहारिक उपयोग के लिए। और न केवल उपयोग के लिए, बल्कि सिद्धांत रूप में समझने के लिए भी।

हालाँकि, यदि आप इस विषय में तल्लीन करना चाहते हैं, तो मैं आपको वह दिशा देता हूँ जहाँ खुदाई करनी है - पसिनकोव वी.वी., चिरकिन एल.के. "सेमीकंडक्टर डिवाइस" या Zi.S "सेमीकंडक्टर डिवाइस की भौतिकी"। ये VUZ'ovskie पाठ्यपुस्तकें हैं - वहाँ सब कुछ बड़ा हो गया है।

निम्नलिखित सामग्री में एल ई डी को जोड़ने के बारे में...

एक लेख साझा किया - अच्छाई का एक एलईडी बीम मिला!