Kuinka estää LED -valon polttaminen?: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Ennen kuin sanomme, miten estää LED -valojen polttaminen, meidän on sanottava, mitä LED on.

LED seisoo valoa emittoivassa diodissa, on puolijohdelaite, joka lähettää tietynväristä näkyvää valoa, kun virta kulkee sen läpi, ja se eroaa olennaisesti tavanomaisista valonlähteistä, kuten hehkulampuista, loistelampuista ja kaasupurkauslampuista. Se on valmistettu erittäin ohuesta kerroksesta melko voimakkaasti seostettua puolijohdemateriaalia.

Vaihe 1: LED -valojen historia

Puolijohteet

Puolijohteet ovat materiaaleja, joilla on johtavuus johtimien ja eristimien, kuten germaniumin tai piin, välillä.

Reiät (ovat positiivisesti varautuneita sähkövarauskantajia) ja elektronit (ovat negatiivisesti varautuneita hiukkasia) ovat varauskantajia, jotka ovat vastuussa puolijohteiden virrankulusta.

Puolijohteiden tyypit

1. Luontainen puolijohdemateriaali koostuu vain yhdestä elementtityypistä, kuten piistä.
2. Ulkopuolinen puolijohde on puolijohde, joka on seostettu tietyllä epäpuhtaudella (epäpuhdas puolijohde), joka pystyy muuttamaan sen sähköisiä ominaisuuksia. Prosessia epäpuhtausatomien lisäämiseksi puhtaaseen puolijohteeseen kutsutaan dopingiksi.

Ulkoinen puolijohde

Ulkopuoliset puolijohteet voidaan edelleen luokitella:

• N-tyypin puolijohde: Kun puhdasta puolijohdetta, kuten (pii), seostetaan viisiarvoisella epäpuhtaudella (P, As). N-tyypin puolijohteessa olevat elektronit ovat enemmistökantoaaltoja ja reiät ovat vähemmistökantoaaltoja.
• P-tyypin puolijohde: Kun puhdasta puolijohdetta, kuten (pii), seostetaan kolmiarvoisella epäpuhtaudella (B, Al). Reiät p-tyypin puolijohteessa ovat enemmistökantajia ja elektronit ovat vähemmistökantoa.

P-N-liitos

P-n-liitos on raja p-tyyppisen puolijohteen (jossa on ylimäärä reikiä) ja n-tyypin puolijohteen (ylimäärä elektroneja) välillä. Tyhjennysalue toimii kuin seinä p- ja n-tyypin välissä ja estää vapaiden elektronien ja reikien jatkumisen.

Diodi

Puolijohdediodi on yksi puolijohteiden sovelluksista, se on kaksinapainen laite, joka koostuu p-n-risteyksestä ja metallisista koskettimista molemmissa päissään ja jolla on alhainen vastus virran virtaukseen yhteen suuntaan.

LED on yksi puolijohdediodin sovelluksista

Lisätietoja on puolijohteita käsittelevässä artikkelissamme.

Vaihe 2: LED -virranrajoitusvastukset

Kuinka estää LED -valojen polttaminen?

LEDin kytkeminen suoraan virtalähteeseen voi aiheuttaa LED -valon palamisen. Meidän on kytkettävä sarjaan vastus ledin ja jännitelähteen väliin. Tätä vastusta kutsutaan liitäntälaitevastukseksi ja liitäntävastusta käytetään rajoittamaan LEDin läpi kulkevaa virtaa ja estämään sen palaminen.

Jos jännitelähde on sama kuin LEDin jännitehäviö, vastusta ei tarvita.

Liitäntälaitteen vastuksen vastus on helppo laskea Ohmin lain ja Kirchhoffin piirilakien avulla. Nimellinen LED -jännite vähennetään jännitelähteestä ja jaetaan sitten halutulla LED -käyttövirralla.

Vaihe 3: Analyysi (LED -piiri, vastus 1 ohmia)

Kun liitämme vastuksen, jonka arvo on 1 ohmi sarjassa ledin ja jännitelähteen välillä, huomaamme, että virta kulkee piirissä, jonka arvo on 808 mA (tämä arvo on liian suuri, voi aiheuttaa LED -valon palamisen ja absoluuttisen suurin virta LEDin kautta on 20 mA).

Meidän on pienennettävä piirissä virtaavan virran arvoa ja LED -jännitettä muuttamalla vastusarvoa, kunnes saavutamme vastuksen arvon, joka tuottaa virran, joka virtaa piirissä 20 mA.

Vaihe 4: Analyysi (vastusarvon muuttaminen)

Kun muutamme vastusarvon 1 ohmista 200 ohmiin, huomaamme: Virta virtapiirissä on 33,8 mA. Jännite ledin poikki on 2,18 V

Meidän on lisättävä vastuksen arvoa, kunnes saavutamme vastuksen arvon, joka tuottaa virran, joka virtaa piirissä 20 mA.

Kun muutamme vastusarvon 200 ohmista 300 ohmiin, huomaamme: Virta piirissä on 22,9 mA. Jännite ledin poikki on 2,10 V

Kun muutamme vastusarvon 300 ohmista 345 ohmiin, huomaamme: Virta virtapiirissä on 20,0 mA. Jännite ledin poikki on 2,08 V

Nyt tiedämme painolastivastuksen rajan (R> = 345 ohmia), joka meidän on rajoitettava LEDin kautta kulkevaa virtaa ja estettävä sen palaminen.

Vaihe 5: Piirianimaatiot

huomaamme piirianimaatioista, että

kun lisäämme painolastivastuksen arvoa, nykyinen nopeus pienenee, koska painolastivastusta käytetään rajoittamaan LEDin läpi kulkevaa virtaa ja estämään sen palaminen.

Kiitos lukemisesta.