Kā novērst gaismas diodes degšanu: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Pirms mēs sakām, kā novērst gaismas diodes dedzināšanu, mums ir jāpasaka, kas ir LED.

Gaismas diodes ir LED pusvadītāju ierīce, kas izstaro noteiktas krāsas redzamo gaismu, kad caur to plūst strāva, un būtiski atšķiras no parastajiem gaismas avotiem, piemēram, kvēlspuldzēm, dienasgaismas spuldzēm un gāzizlādes spuldzēm. Tas ir izgatavots no ļoti plānas diezgan smagi leģēta pusvadītāju materiāla slāņa.

1. darbība: LED vēsture

Pusvadītāji

Pusvadītāji ir materiāli, kuriem ir vadītspēja starp vadītājiem un izolatoriem, piemēram, germāniju vai silīciju.

Caurumi (ir pozitīvi uzlādēts elektriskā lādiņa nesējs) un elektroni (ir negatīvi lādētas daļiņas) ir lādiņu nesēju veidi, kas atbild par strāvas plūsmu pusvadītājos.

Pusvadītāju veidi

1. Iekšējais pusvadītāju materiāls sastāv tikai no viena veida elementiem, piemēram, silīcija.
2. Ārējais pusvadītājs ir pusvadītājs, kas leģēts ar īpašu piemaisījumu (netīrs pusvadītājs), kas spēj mainīt tā elektriskās īpašības. Piesārņojuma atomu pievienošanas procesu tīram pusvadītājam sauc par dopingu.

Ārējais pusvadītājs

Ārējos pusvadītājus var iedalīt tālāk:

• N tipa pusvadītājs: ja tīru pusvadītāju, piemēram, (silīciju), leģē ar piecvērtīgu piemaisījumu (P, As). Elektroni n tipa pusvadītājā ir vairākuma nesēji, un caurumi ir mazākuma nesēji.
• P tipa pusvadītājs: ja tīru pusvadītāju, piemēram, (silīciju), leģē ar trīsvērtīgu piemaisījumu (B, Al). Caurumi p tipa pusvadītājā ir vairākuma nesēji, un elektroni ir mazākuma nesēji.

P-N krustojums

P-n krustojums ir robeža starp thep tipa pusvadītāju (ir caurumu pārpalikums) un n-tipa pusvadītāju (ir elektronu pārpalikums). Iztukšošanas reģions darbojas kā siena starp p un n tipu un novērš turpmāku brīvo elektronu un caurumu plūsmu.

Diodes

Pusvadītāju diode ir viens no pusvadītāju pielietojumiem, tā ir divu termināļu ierīce, kas sastāv no p-n krustojuma un metāla kontaktiem abos galos, un tai ir zema pretestība strāvas plūsmai vienā virzienā.

LED ir viens no pusvadītāju diodes pielietojumiem

Lai iegūtu vairāk informācijas, apmeklējiet mūsu rakstu par pusvadītājiem.

2. solis: LED strāvas ierobežošanas rezistori

Kā novērst LED degšanu?

Pievienojot gaismas diodi tieši strāvas avotam, LED var izdegt. Mums ir sērijveidā jāpievieno rezistors starp LED un sprieguma avotu. Šo rezistoru sauc par balasta rezistoru, un balasta rezistoru izmanto, lai ierobežotu strāvu caur LED un novērstu tā sadedzināšanu.

Ja sprieguma avots ir vienāds ar gaismas diodes sprieguma kritumu, rezistors nav nepieciešams.

Balasta rezistora pretestību ir viegli aprēķināt, izmantojot Oma likumu un Kirhhofa ķēdes likumus. Nominālais LED spriegums tiek atņemts no sprieguma avota un pēc tam dalīts ar vēlamo LED darba strāvu.

3. solis: analīze (LED ķēde ar 1 omu rezistoru)

Kad mēs savienojam rezistoru, kura vērtība ir vienāda ar 1 omi virknē starp LED un sprieguma avotu, mēs pamanām, ka strāva plūst ķēdē, kuras vērtība ir vienāda ar 808 mA (šī vērtība ir pārāk liela, var izraisīt LED izdegšanu un absolūtu maksimālā strāva caur LED ir 20 mA).

Mums ir jāsamazina strāvas vērtība, kas plūst ķēdē, un LED spriegums, mainot pretestības vērtību, līdz sasniedzam rezistora vērtību, kas rada strāvu, kas plūst ķēdē 20 mA.

4. solis: analīze (pretestības vērtības maiņa)

Mainot pretestības vērtību no 1 omi uz 200 omi, mēs pamanām: strāvas plūsma ķēdē ir 33,8 mA. Spriegums pāri LED ir 2,18 V

Mums jāpalielina pretestības vērtība, līdz sasniedzam rezistora vērtību, kas rada strāvu, kas plūst ķēdē 20 mA.

Mainot pretestības vērtību no 200 omiem uz 300 omiem, mēs pamanām: strāvas plūsma ķēdē ir 22,9 mA. Spriegums pāri LED ir 2,10 V

Mainot pretestības vērtību no 300 omi uz 345 omi, mēs pamanām: strāvas plūsma ķēdē ir 20,0 mA. Spriegums pāri LED ir 2,08 V

Tagad mēs zinām balasta rezistora robežu (R> = 345 omi), ka mums ir jāierobežo strāva caur gaismas diodi un jānovērš tā sadedzināšana.

5. darbība: ķēdes animācijas

no ķēdes animācijām mēs pamanām, ka

palielinot balasta rezistora vērtību, pašreizējais ātrums samazinās, jo balasta rezistors tiek izmantots, lai ierobežotu strāvu caur gaismas diodi un novērstu tās sadedzināšanu.

Paldies, ka izlasījāt.