LED ta'minot kuchlanishi. Voltajni qanday aniqlash mumkin

2024 Muallif: Trinity Chesterton | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 08:25

Svetodiodning quvvat kuchlanishini hisoblash har qanday elektr yoritish loyihasi uchun zarur qadamdir va xayriyatki, buni qilish oson. Bunday o'lchovlar LEDlarning kuchini hisoblash uchun kerak, chunki siz uning oqimi va kuchlanishini bilishingiz kerak. LEDning kuchi oqimni kuchlanish bilan ko'paytirish orqali hisoblanadi. Bunday holda, elektr zanjirlari bilan ishlashda, hatto kichik miqdorlarni o'lchashda ham juda ehtiyot bo'lishingiz kerak. Maqolada biz LED elementlarining to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun kuchlanishni qanday aniqlash masalasini batafsil ko'rib chiqamiz.

LED bilan ishlash

LEDlar turli xil ranglarda mavjud, ikkita va uchta rang mavjud, miltillovchi va rangi o'zgaradi. Foydalanuvchiga chiroqning ishlash ketma-ketligini dasturlashi uchun LEDning besleme zo'riqishiga bevosita bog'liq bo'lgan turli xil echimlar qo'llaniladi. LEDni yoritish uchun minimal kuchlanish (eshik) talab qilinadi, yorqinligi esa oqimga mutanosib bo'ladi. Voltaj yoqilganLED oqim bilan bir oz ortadi, chunki ichki qarshilik mavjud. Oqim juda yuqori bo'lsa, diod qiziydi va yonib ketadi. Shuning uchun oqim xavfsiz qiymat bilan cheklangan.

Rezistor ketma-ket joylashtirilgan, chunki diodli panjara ancha yuqori kuchlanishga muhtoj. Agar U teskari bo'lsa, oqim o'tmaydi, lekin yuqori U (masalan, 20V) uchun diodni buzadigan ichki uchqun (buzilish) paydo bo'ladi.

Barcha diodlarda bo'lgani kabi, oqim anod orqali o'tadi va katod orqali chiqadi. Dumaloq diodlarda katod qisqaroq simga ega va korpusda katodli yon plastinka mavjud.

Kuchlanishning chiroq turiga bog'liqligi

Tijorat va ichki yoritish uchun almashtirish lampalarini ta'minlash uchun mo'ljallangan yuqori yorqinlikdagi LEDlarning ko'payishi bilan quvvat echimlarining ko'payishi, agar ko'p bo'lmasa, teng bo'ladi. O'nlab ishlab chiqaruvchilarning yuzlab modellari bilan LEDning kirish / chiqish kuchlanishlari va chiqish oqimi / quvvat qiymatlarining barcha o'zgarishlarini tushunish qiyin bo'ladi, mexanik o'lchamlar va karartma, masofadan boshqarish va elektron himoya qilish uchun boshqa ko'plab xususiyatlarni eslatib o'tmaslik.

Bozorda turli xil LEDlar mavjud. Ularning farqi LEDlarni ishlab chiqarishda ko'plab omillar bilan belgilanadi. Yarimo'tkazgichli bo'yanish omil hisoblanadi, lekin ishlab chiqarish texnologiyasi va inkapsulyatsiya ham LED ish faoliyatini aniqlashda katta rol o'ynaydi. Birinchi LEDlar yumaloq ediC (diametri 5 mm) va F (diametri 3 mm) modellari sifatida. Keyin bir nechta LEDlarni (tarmoqlarni) birlashtirgan to'rtburchaklar diodlar va bloklar joriy etildi.

Yarim sharsimon shakl yorug'lik nurining shaklini aniqlaydigan kattalashtiruvchi oynaga o'xshaydi. Emissiya elementining rangi diffuziya va kontrastni yaxshilaydi. LEDning eng keng tarqalgan belgilari va shakli:

A: CI ushlagichida qizil diametri 3 mm.
B: old panelda 5 mm qizil diametr ishlatilgan.
C: binafsha 5 mm.
D: ikki rangli sariq va yashil.
E: toʻrtburchak.
F: sariq 3 mm.
G: oq yuqori yorqinlik 5 mm.
H: qizil 3 mm.
K- anod: katod, gardishdagi tekis sirt bilan ko'rsatilgan.
F: 4/100 mm anodli ulash simi.
C: Reflektor chashka.
L: kattalashtiruvchi oynaga oʻxshagan kavisli shakl.

Qurilma spetsifikatsiyasi

Turli LED parametrlari va ta'minot kuchlanishining qisqacha mazmuni sotuvchining texnik tavsifida keltirilgan. Muayyan ilovalar uchun LEDlarni tanlashda ularning farqini tushunish muhimdir. Turli xil LED spetsifikatsiyalari mavjud, ularning har biri ma'lum bir turni tanlashga ta'sir qiladi. LED spetsifikatsiyalari rang, U va oqimga asoslangan. LEDlar odatda bitta rang beradi.

LED chiqaradigan rang uning maksimal to'lqin uzunligi (lpk) bo'yicha aniqlanadi, bu maksimal yorug'lik chiqishiga ega bo'lgan to'lqin uzunligi. Odatda, jarayonning o'zgarishi ±10 nm gacha bo'lgan to'lqin uzunligining eng yuqori o'zgarishlarini beradi. LED spetsifikatsiyasida ranglarni tanlashda shuni esda tutish kerakki, inson ko'zi spektrning sariq/to'q sariq mintaqasi atrofidagi ranglar yoki rang o'zgarishlariga eng sezgir - 560 dan 600 nm gacha. Bu to'g'ridan-to'g'ri elektr parametrlariga bog'liq bo'lgan LEDlarning rangi yoki joylashishini tanlashga ta'sir qilishi mumkin.

LED oqimi va kuchlanish

Ishlash vaqtida LEDlar ishlatilgan materialga bog'liq bo'lgan ma'lum U tushishiga ega. Chiroqdagi LEDlarning besleme kuchlanishi ham oqim darajasiga bog'liq. LEDlar joriy boshqariladigan qurilmalar bo'lib, yorug'lik darajasi oqimning funktsiyasi bo'lib, uni oshirish yorug'lik chiqishini oshiradi. Qurilmaning ishlashi maksimal oqim ruxsat etilgan chegaradan oshmasligini ta'minlash kerak, bu esa chipning o'zida haddan tashqari issiqlik tarqalishiga, yorug'lik oqimini kamaytirishga va xizmat muddatini qisqartirishga olib kelishi mumkin. Aksariyat LEDlar tashqi oqim cheklovchi rezistorni talab qiladi.

Ba'zi LEDlar ketma-ket rezistorni o'z ichiga olishi mumkin, shuning uchun LEDlarni qanday kuchlanish bilan ta'minlash kerak. LEDlar katta teskari U ga ruxsat bermaydi. U hech qachon belgilangan maksimal qiymatdan oshmasligi kerak, bu odatda juda kichikdir. Agar LEDda teskari U bo'lishi mumkin bo'lsa, zararni oldini olish uchun kontaktlarning zanglashiga olib kirish uchun himoya o'rnatish yaxshiroqdir. Bu, odatda, har qanday LED uchun etarli himoyani ta'minlaydigan oddiy diodli davrlar bo'lishi mumkin. Uni olish uchun professional boʻlish shart emas.

LEDlar uchun quvvat manbai

Yoritish LEDlari oqim bilan ishlaydi va ularning yorug'lik oqimi ular orqali o'tadigan oqimga proportsionaldir. Oqim chiroqdagi LEDlarning besleme kuchlanishiga bog'liq. Ketma-ket ulangan bir nechta diodlar ular orqali teng oqimga ega. Agar ular parallel ravishda ulangan bo'lsa, har bir LED bir xil U ni oladi, lekin oqim kuchlanishining xarakteristikasidagi dispersiya ta'siri tufayli ular orqali turli oqim oqadi. Natijada, har bir diod turli yorug'lik chiqaradi.

Shuning uchun elementlarni tanlashda siz LEDlarning qanday kuchlanishga ega ekanligini bilishingiz kerak. Har birining ishlashi uchun terminallarida taxminan 3 volt kerak. Misol uchun, 5-diodli seriyali terminallar bo'ylab taxminan 15 voltni talab qiladi. Regulyatsiya qilingan tokni etarli darajada U bilan ta'minlash uchun LEC drayver deb nomlangan elektron moduldan foydalanadi.

Ikkita yechim bor:

Tashqi drayver chiroqdan tashqarida oʻrnatilgan, past kuchlanishli xavfsiz quvvat manbai.
Ichki, chiroq ichiga o'rnatilgan, ya'ni oqimni tartibga soluvchi elektron modulli kichik blok.

Bu drayver 24V kabi 230V (I yoki II sinf) yoki Safety Extra Low U (Class III) bilan quvvatlanishi mumkin..

LED kuchlanishini tanlashning afzalliklari

Chiroqdagi LEDlarning besleme kuchlanishini to'g'ri hisoblash 5 ta asosiy afzalliklarga ega:

Xavfsiz ultra past U, nima boʻlishidan qatʼiy nazarLEDlar soni. Ularning har birida bir xil manbadan bir xil oqim darajasini ta'minlash uchun LEDlar ketma-ket o'rnatilishi kerak. Natijada, LEDlar qancha ko'p bo'lsa, LED terminallaridagi kuchlanish shunchalik yuqori bo'ladi. Agar u tashqi drayver qurilmasi bo'lsa, u holda haddan tashqari sezgir xavfsizlik kuchlanishi ancha yuqori bo'lishi kerak.
Drayverning chiroqlar ichidagi integratsiyasi yorug'lik manbalari sonidan qat'i nazar, xavfsizlik qo'shimcha past kuchlanish (SELV) bilan to'liq tizimni o'rnatish imkonini beradi.
Paralel ulangan LED lampalar uchun simlar standartida ishonchliroq o'rnatish. Haydovchilar, ayniqsa, harorat ko'tarilishidan qo'shimcha himoyani ta'minlaydi, bu esa har xil turdagi va oqimlar uchun LEDlarning ta'minot kuchlanishiga rioya qilgan holda uzoqroq xizmat qilish muddatini kafolatlaydi. Ishga tushirish xavfsizroq.
Drayverga LED quvvatini integratsiya qilish dalada notoʻgʻri ishlashning oldini oladi va ularning issiq ulanishga bardosh berish qobiliyatini yaxshilaydi. Agar foydalanuvchi LED chiroqni faqat yoqilgan tashqi drayverga ulasa, bu LEDlar ulanganda haddan tashqari kuchlanishga olib kelishi va shuning uchun ularni yo'q qilishi mumkin.
Oson parvarishlash. Har qanday texnik muammolar kuchlanish manbali LED lampalarda osonroq ko'rinadi.

Quvvat va issiqlik tarqalishi

Qarshilik boʻylab U tushishi muhim boʻlsa, kerakli quvvatni yoʻqotishga qodir boʻlgan toʻgʻri rezistorni tanlashingiz kerak. Iste'mol20 mA past ko'rinishi mumkin, ammo hisoblangan quvvat boshqacha ko'rsatadi. Shunday qilib, masalan, 30 V kuchlanish pasayishi uchun qarshilik 1400 ohmni tarqatishi kerak. Quvvat sarfini hisoblash P=(Ures x Ures) / R, qaerda:

P - LEDdagi oqimni cheklaydigan rezistor tomonidan tarqaladigan quvvatning qiymati, W;
U - rezistordagi kuchlanish (voltsda);
R - qarshilik qiymati, Om.

P=(28 x 28) / 1400=0,56 Vt.

1W LED quvvat manbai uzoq vaqt davomida haddan tashqari qizib ketishga bardosh bera olmaydi va 2W ham juda tez ishlamay qoladi. Bu holda issiqlik tarqalishini teng taqsimlash uchun ikkita 2700ũ/0,5 Vt rezistorlar (yoki ketma-ket ikkita 690 Ō/0,5 Vt rezistorlar) parallel ravishda ulanishi kerak.

Issiqlik nazorati

Tizimingiz uchun optimal quvvatni topish LEDning ishonchli ishlashi uchun zarur boʻlgan issiqlik nazorati haqida koʻproq maʼlumot olishga yordam beradi, chunki LEDlar qurilmaga juda zarar yetkazuvchi issiqlik hosil qiladi. Juda ko'p issiqlik LEDlarning kamroq yorug'lik ishlab chiqarishiga olib keladi va xizmat muddatini qisqartiradi. 1 vattli LED uchun har bir vatt LED uchun 3 kvadrat dyuymli radiatorni izlash tavsiya etiladi.

Hozirgi vaqtda LED sanoati juda tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda va LEDlarning farqini bilish juda muhimdir. Bu umumiy savol, chunki mahsulotlar juda arzondan qimmatgacha bo'lishi mumkin. Arzon LEDlarni sotib olayotganda ehtiyot bo'lishingiz kerak, chunki ular ishlashi mumkin.zo'r, lekin, qoida tariqasida, uzoq vaqt ishlamaydi va yomon parametrlar tufayli tez yonadi. LEDlarni ishlab chiqarishda ishlab chiqaruvchi pasportlarda o'rtacha qiymatlar bilan xususiyatlarni ko'rsatadi. Shu sababli, xaridorlar har doim ham LEDlarning yorug'lik chiqishi, rangi va oldingi kuchlanish bo'yicha aniq xususiyatlarini bilishmaydi.

Oldinga kuchlanishni aniqlash

Svetodiod kuchlanishini bilishdan oldin tegishli multimetr sozlamalarini o'rnating: oqim va U. Sinovdan oldin LED yonib ketishining oldini olish uchun qarshilikni eng yuqori qiymatga o'rnating. Buni oddiygina qilish mumkin: multimetr simlarini mahkamlang, oqim 20 mA ga etguncha qarshilikni sozlang va kuchlanish va oqimni mahkamlang. LEDlarning to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishini o'lchash uchun sizga kerak bo'ladi:

Sinash uchun LEDlar.
Parametrlari doimiy kuchlanishli LEDdan yuqori boʻlgan manba U LED.
Multimetr.
LEDni sinov o'tkazgichlarida ushlab turish uchun alligator qisqichlari armaturadagi LEDlarning quvvat kuchlanishini aniqlash uchun.
Simlar.
500 yoki 1000 ohm oʻzgaruvchan qarshilik.

Moviy LEDning asosiy oqimi 19,5mA da 3,356V edi. Agar 3,6V kuchlanish ishlatilsa, foydalanish uchun qarshilik qiymati R=(3,6V-3,356V) / 0,0195A)=12,5 ohm formulasi bo'yicha hisoblanadi. Yuqori quvvatli LEDlarni o'lchash uchun xuddi shu tartibni bajaring va multimetrdagi qiymatni tezda ushlab turish orqali oqimni o'rnating.

Smd LEDlarning yuqori kuchlanish kuchlanishini o'lchash> 350 mA to'g'ridan-to'g'ri oqim kuchi biroz qiyin bo'lishi mumkin, chunki ular tez qizib ketganda, U keskin pasayadi. Bu ma'lum bir U uchun oqim yuqoriroq bo'lishini anglatadi. Agar foydalanuvchining vaqti bo'lmasa, yana o'lchashdan oldin u LEDni xona haroratiga sovutishi kerak. Siz 500 ohm yoki 1k ohm dan foydalanishingiz mumkin. Qattiq va nozik sozlashga erishish yoki yuqori va past diapazonli o‘zgaruvchan rezistorni ketma-ket ulash uchun.

Kuchlanishning muqobil ta'rifi

Svetodiodlarning quvvat sarfini hisoblashning birinchi bosqichi LEDning kuchlanishini aniqlashdir. Agar qo'lda multimetr bo'lmasa, siz ishlab chiqaruvchining ma'lumotlarini o'rganishingiz va LED blokining U pasportini topishingiz mumkin. Shu bilan bir qatorda, siz U ni LEDlarning rangi asosida baholashingiz mumkin, masalan, oq LEDning besleme kuchlanishi 3,5V.

LED kuchlanishi o'lchangandan so'ng, oqim aniqlanadi. Uni to'g'ridan-to'g'ri multimetr bilan o'lchash mumkin. Ishlab chiqaruvchining ma'lumotlari oqimning taxminiy bahosini beradi. Shundan so'ng siz LEDlarning quvvat sarfini juda tez va oson hisoblashingiz mumkin. LED quvvat sarfini hisoblash uchun LEDning U qiymatini (voltda) LED oqimiga (amperda) ko'paytirish kifoya.

Vattlarda o'lchanadigan natija LEDlar ishlatadigan quvvatdir. Misol uchun, agar LEDda U 3,6 va oqim 20 milliamper bo'lsa, u 72 millivatt energiya sarflaydi. Loyihaning kattaligi va miqyosiga qarab, kuchlanish va oqim ko'rsatkichlari asosiy oqim yoki vattdan kichikroq yoki kattaroq birliklarda o'lchanishi mumkin. Birlik konvertatsiyasi talab qilinishi mumkin. Ushbu hisob-kitoblarni amalga oshirayotganda esda tutingki, 1000 millivatt bir vattga, 1000 milliamper esa bir amperga teng.

Multimetr bilan LED sinovi

Svetodiodni sinab ko'rish va uning ishlashini va qaysi rangni tanlashni bilish uchun - multimetr ishlatiladi. U diod belgisi bilan ko'rsatilgan diod sinov funksiyasiga ega bo'lishi kerak. Keyin, sinov uchun multimetrning o'lchash simlarini LED oyoqlariga mahkamlang:

Katoddagi qora simni (-) va anoddagi qizil simni (+) ulang, agar foydalanuvchi xato qilsa, LED yonmaydi.
Ular datchiklarga kichik oqim beradi va agar siz LED biroz yonayotganini ko'rsangiz, u ishlayapti.
Multimetrni tekshirishda siz LED rangini hisobga olishingiz kerak. Masalan, sariq (sariq) LED sinovi - LED chegara kuchlanishi 1636mV yoki 1,636V. Agar oq LED yoki ko'k LED sinovdan o'tkazilsa, chegara kuchlanishi 2,5V yoki 3V dan yuqori.

Diodni sinab ko'rish uchun displeydagi indikator bir yo'nalishda 400 dan 800 mV gacha bo'lishi va teskari yo'nalishda ko'rsatilmasligi kerak. Oddiy LEDlar quyidagi jadvalda tavsiflanganidek U chegarasiga ega, ammo bir xil rang uchun sezilarli farqlar bo'lishi mumkin. Maksimal oqim 50 mA ni tashkil qiladi, lekin 20 mA dan oshmasligi tavsiya etiladi. 1-2 mA da diodlar allaqachon yaxshi porlaydi. Eshik LED U

LED turi	V 2 mA gacha	V 20 mA gacha
Infraqizil	1, 05	1.2
Qizil LED ta'minot kuchlanishi	1, 8	2, 0
Sariq	1, 9	2, 1
Yashil	1, 8	2, 4
Oq	2, 7	3, 2
Moviy	2, 8	3, 5

Batareya to'liq zaryadlanganda, oqim 3,8V da atigi 0,7mA bo'ladi. So'nggi yillarda LEDlar sezilarli yutuqlarga erishdi. Diametri 3 mm va 5 mm bo'lgan yuzlab modellar mavjud. 10 mm diametrli yoki maxsus holatlarda kuchliroq diodlar, shuningdek, uzunligi 1 mm gacha bo'lgan bosilgan elektron plataga o'rnatish uchun diodlar mavjud.

Oʻzgaruvchan tokdan ishlaydigan LEDlar

LEDlar odatda bir necha voltli doimiy tokda ishlaydigan shahar qurilmalari hisoblanadi. Kam quvvatli ilovalarda, masalan, shahar akkumulyatoridan quvvat oladigan mobil telefonlar kabi LEDlar kam quvvatga ega boʻlgan ilovalarda bu juda maqbul yondashuv, biroq bino atrofida 100 m choʻzilgan chiziqli chiziqli yoritish tizimi kabi boshqa ilovalar bu tartib bilan ishlamaydi.

To'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri drayv masofani yo'qotishdan aziyat chekadi, bu esa boshidanoq yuqoriroq U diskini talab qiladi vaquvvatni yo'qotadigan qo'shimcha regulyatorlar. AC elektr uzatish liniyalarida ishlatiladigan kilovoltlardan U ni 240 V AC yoki 120 V AC ga tushirish uchun transformatorlardan foydalanishni osonlashtiradi, bu DC uchun ancha muammoli. Tarmoq kuchlanishi (masalan, 120V AC) bilan har qanday turdagi LEDni ishga tushirish doimiy U (masalan, 12V DC) ni ta'minlash uchun quvvat manbai va qurilmalarning o'zlari o'rtasida elektronikani talab qiladi. Bir nechta LEDlarni boshqarish qobiliyati muhim.

Lynk Laboratoriyalari LEDni AC kuchlanishidan quvvatlantirish imkonini beruvchi texnologiyani ishlab chiqdi. Yangi yondashuv to'g'ridan-to'g'ri AC quvvat manbaidan boshqarilishi mumkin bo'lgan AC LEDlarni ishlab chiqishdir. Ko'pgina mustaqil LED moslamalarda kerakli doimiy U ni ta'minlash uchun rozetka va armatura o'rtasida shunchaki transformator mavjud.

Bir qator kompaniyalar toʻgʻridan-toʻgʻri standart rozetkalarga ulanadigan LED lampochkalarni ishlab chiqdilar, lekin ularda LEDlarga berilmasdan oldin oʻzgaruvchan tokni doimiy tokga aylantiradigan miniatyura sxemalari ham mavjud.

Standart qizil yoki to'q sariq rangli LEDning chegarasi U 1,6 dan 2,1 V gacha, sariq yoki yashil LEDlar uchun kuchlanish 2,0 dan 2,4 V gacha, ko'k, pushti yoki oq uchun esa bu kuchlanish taxminan 3,0 dan 3,6 gacha. V. Quyidagi jadvalda ba'zi tipik kuchlanishlar keltirilgan. Qavs ichidagi qiymatlar eng yaqin normallashtirilgan qiymatlarga mos keladiE24 seriyasidagi qiymatlar.

Svetodiodlar uchun quvvat manbai kuchlanish xususiyatlari quyidagi jadvalda koʻrsatilgan.