LED įtampa išsamiai - kaip sužinoti darbo srovę
Dažnai šviesos diodai patenka į meistro ar radijo mėgėjo rankas netaikant techninės dokumentacijos. Norint teisingai naudoti puslaidininkinius įtaisus, būtina žinoti jų charakteristikas, kitaip neišvengiamas ankstyvas šviesą skleidžiančio elemento gedimas. Nors šviesos diodo valdymo parametras yra srovė, svarbu žinoti darbinę įtampą – ją viršijus p-n sandūros tarnavimo laikas bus trumpas.
Kaip sužinoti, kuris šviesos diodas yra lempoje
Paprasčiausias pasirinkimas yra, jei lempa veikia visiškai. Tokiu atveju tereikia išmatuoti bet kurio elemento įtampos kritimą. Jei įjungus maitinimą vienas ar keli elementai nešviečia (arba visi), turite eiti kitu keliu.
Jei lempa yra pastatyta pagal schemą su tvarkykle, tada išėjimo įtampa nurodoma ant vairuotojo viršutinės ir apatinės ribos. Taip yra dėl to, kad vairuotojas stabilizuoja srovę. Norėdami tai padaryti, jis turi pakeisti įtampą tam tikrose ribose.Tikroji įtampa turės būti išmatuota multimetru ir įsitikinta, kad ji normali. Tada vizualiai (išilgai spausdintinės plokštės takelių) nustatykite lygiagrečių šviesos diodų grandinių skaičių matricoje ir elementų skaičių grandinėje. Įtampa vairuotojai turi būti padalintas iš nuosekliai sujungtų elementų skaičiaus. Jei vairuotojo įtampa nenurodyta, ją galima išmatuoti tik iš tikrųjų.
Jeigu šviestuvas pastatytas pagal grandinę su balastiniu rezistoriumi ir žinoma (arba galima išmatuoti) jo varža, tai LED įtampą galima nustatyti skaičiuojant. Norėdami tai padaryti, turite žinoti darbo srovę. Tokiu atveju reikia apskaičiuoti:
- įtampos kritimas rezistoriuje - urezistorius \u003d Irab * Rrezistorius;
- įtampos kritimas LED grandinėje – Uled=Usupply – Uresistor;
- padalinkite Uled iš įrenginių skaičiaus grandinėje.
Jei Iwork nežinomas, jis gali būti lygus 20-25 mA (mažos galios lempoms naudojama grandinė su rezistoriumi). Tikslumas bus priimtinas praktiniais tikslais.
Kiek voltų yra šviesos diodo tiesioginė įtampa
Jei išnagrinėsite standartinę šviesos diodo srovės įtampos charakteristiką, galite pastebėti keletą būdingų taškų:
- 1 taške p-n pradeda atsidaryti perėjimas. Per jį teka srovė ir šviesos diodas pradeda šviesti.
- Didėjant įtampai, srovė pasiekia darbinę vertę (šiuo atveju 20 mA), o 2 taške įtampa veikia šiam šviesos diodui, švytėjimo ryškumas tampa optimalus.
- Toliau didėjant įtampai, srovė didėja ir 3 taške pasiekia didžiausią leistiną vertę. Po to greitai sugenda, o CVC kreivė auga tik teoriškai (punktyrinė sritis).
Pažymėtina, kad pasibaigus linksniui ir pasiekus tiesinę atkarpą, I–V charakteristika turi didelį statumą, o tai sukelia dvi pasekmes:
- padidėjus srovei (pavyzdžiui, sugedus vairuotojui arba nėra balastinio rezistoriaus), įtampa šiek tiek pakyla, todėl galima kalbėti apie nuolatinį įtampos kritimą per p-n sandūrą, nepriklausomai nuo darbinės srovės (stabilizavimo efektas);
- Mažai padidėjus įtampai, srovė greitai didėja.
Todėl neįmanoma žymiai padidinti elemento įtampos, palyginti su darbiniu.
Kiek voltų yra šviesos diodai
Šviesos diodų parametrai dažniausiai priklauso nuo medžiagos, iš kurios pagaminta p-n sandūra, nors kai kurios charakteristikos vis tiek priklauso nuo konstrukcijos. Tipinės mažos galios elementų darbinės įtampos vertės ir švytėjimo spalva esant 20 mA srovei apibendrinti lentelėje:
| Medžiaga | Švytinti spalva | Priekinės įtampos diapazonas, V |
|---|---|---|
| GaAs, GaAlAs | Infraraudonųjų spindulių | 1,1 – 1,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Raudona | 1,5 – 2,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Oranžinė | 1,7 – 2,8 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Geltona | 1,7 – 2,5 |
| GaP, InGaN | Žalias | 1,7 – 4 |
| ZnSe, InGaN | Mėlyna | 3,2 – 4,5 |
| Fosforas | Baltas | 2,7 – 4,3 |
Galingi šviesos diodai veikia esant didelėms srovėms. Taigi populiaraus LED 5730 kristalas yra skirtas ilgalaikiam darbui esant 150 mA srovei.Tačiau dėl stataus CVC, kuris stabilizuoja įtampos kritimą, jo Uwork yra apie 3,2 V, o tai atitinka lentelėje nurodytą reikšmę.
Kaip nustatyti įtampą
Akivaizdžiausias būdas nustatyti puslaidininkinio įtaiso įtampą yra naudoti reguliuojamą maitinimo šaltinį. Jeigu maitinimas reguliuojamas nuo nulio ir tuo pačiu galimas srovės valdymas (o dar geriau – jos ribojimas), tai daugiau nieko nereikia.
Būtinas prijungti LED prie šaltinio, griežtai laikantis poliškumas. Toliau reikia sklandžiai pakelti įtampą (iki 3...3,5 V). Esant tam tikrai įtampai, šviesos diodas mirksi visa jėga. Šis lygis apytiksliai atitiks darbinę srovę, kurią galima nuskaityti ampermetru. Jei įrenginyje nėra įmontuoto ampermetro, labai pageidautina srovę valdyti naudojant išorinį įrenginį.
Šis metodas taikomas optinio diapazono įrenginiams. UV ir IR šviesos diodų švytėjimas žmogaus regėjimui nematomas, tačiau pastaruoju atveju per išmaniojo telefono kamerą galima stebėti, kaip įsijungia šviesos diodas. Tokiu būdu galima stebėti infraraudonųjų spindulių atsiradimą.
Svarbu! Kai įtampa kyla, neviršykite 3...3,5 V ribos! Jei tokiomis sąlygomis šviesos diodas neužsidega, įrenginys gali būti prijungtas atvirkštiniu poliškumu. Jis gali sugesti dėl atvirkštinės įtampos ribos viršijimo.
Jei nėra reguliuojamo šaltinio, galite paimti įprastą maitinimo šaltinį su fiksuota išvestimi, kuri akivaizdžiai yra didesnė už numatomą LED įtampą. Ar net 9 V baterija, tačiau tokiu atveju bus galima patikrinti tik mažos galios šviesos diodą.Kad srovė grandinėje neviršytų viršutinės ribos, prie šviesą skleidžiančio elemento turi būti nuosekliai lituojamas rezistorius. Jei daroma prielaida, kad šviesos diodas yra mažos galios ir veikia ne didesne kaip 20 mA srove, tada šaltinio, kurio išėjimo įtampa yra 12 V, rezistorius turėtų būti apie 500 omų. Jei naudojate galingą šviestuvą (pavyzdžiui, 5730 dydžio), kurio srovė yra 150 mA (baterija ne visada suteiks tokią srovę), tada rezistorius turėtų būti apie 10 omų. Būtina prijungti grandinę prie nuolatinės įtampos šaltinio, įsitikinti, kad užsidega šviesos diodas ir išmatuoti įtampos kritimą joje.
Yra alternatyvių būdų sužinoti, kiek voltų apskaičiuotas šviesos diodas.
multimetras
Naudojant kai kuriuos multimetrus, įtampa, tiekiama į gnybtus diodo bandymo režimu, yra pakankamai aukšta, kad užsidegtų šviesos diodas. Tokiu matavimo prietaisu galima nustatyti šviesos diodo darbinę įtampą, tuo pačiu metu tikrinant puslaidininkinio elemento išvestį. Jei p-n jungtis prijungta teisingai, jungtis pradės šviesti, o testeris parodys tam tikrą pasipriešinimą (priklausomai nuo šviesos diodo tipo). Šio metodo problema yra ta, kad reikia antrojo multimetro, kad būtų galima išmatuoti tikrąją U darbinę vertę prie LED kaiščių. Ir dar vienas dalykas: vargu ar pakaks multimetro matavimo įtampos, kad šviesos diodas būtų nukreiptas į esamą veikimo tašką. Vizualiai tai pastebima per nepakankamai ryškų švytėjimą, o matavimams tai reikš, kad šviesos diodas nepasiekė tiesinės CVC dalies ir tikroji darbinės įtampos vertė bus didesnė.
Pagal išvaizdą
Darbinę įtampą galima apytiksliai įvertinti pagal LED švytėjimo išvaizdą ir spalvą (kartais spalvą galima nustatyti net neįjungus įrenginio maitinimo). Norėdami tai padaryti, galite naudoti aukščiau pateiktą lentelę. Tačiau vienareikšmiškai nustatyti įtampos pagal LED švytėjimo spalvą neįmanoma. Dažnai gamintojai tonuoja junginį taip, kad p-n sandūros spinduliavimo spalva susiformuotų su lęšio spalva ir išgautų naują atspalvį. Be to, net ir toje pačioje spalvoje yra įvairių skirtingų tipų šviesos diodų parametrų (žr. lentelę). Taigi balto šviesos diodo įtampos skirtumas gali siekti daugiau nei 50%.
Kaip sužinoti, kokiai srovei skirtas LED
Visa tai, kas išdėstyta pirmiau, taikoma įprastiems šviesos diodams, kurie veikia be papildomų įmontuotų elementų. Esamos technologijos leidžia į įrenginio korpusą įdėti papildomų komponentų. Pavyzdžiui, gesinimo rezistoriai. Taip gaunami šviesos diodai aukštesnei įtampai – 5,12 arba 220 V. Vizualiai nustatyti tokių prietaisų uždegimo įtampą beveik neįmanoma.. Todėl yra tik vienas būdas.
Jei ankstesni metodai nepadėjo ir esate tikri, kad šviesos diodas veikia, turėtumėte pabandyti pritaikyti jam padidintą įtampą. Pirma, 5 V, tada padidinkite įtampą iki 12 V, jei nėra rezultato, galite pabandyti didinti toliau, iki 220 V. Tačiau iki tokių verčių geriau neeksperimentuoti - ši įtampa yra pavojinga žmonėms. Be to, įvykus klaidai, galite sugadinti LED korpusą. Tokiu atveju gali atsirasti nedidelis sprogimas, išsilydyti laido izoliacija, kilti gaisras ir pan.Šiuo metu technologijos toli pažengusios į priekį, o šviesos diodas nėra toks brangus, kad dėl to kiltų pavojus įrangai ir sveikatai.
Sustiprinkite žinias vaizdo įrašais.
