تشغيل LED المناسب. مدونة ›مصابيح LED ومعلومات عامة

صفحة 1


يمكن تحديد المقاومة المحددة بنسبة 10-100 مرة المزيد من المقاومةجهاز استشعار للحفاظ على عمليا قوة دائمةالتيار من خلال الأقطاب الكهربائية الحالية. لذلك ، فإن الجهد عند أقطاب القياس يتناسب فقط مع مقاومة المحلول.


المقاومة المحددة للمحدد ، والتي توفر انخفاضًا في جهد الخرج إلى القيمة الاسمية والتي تم تضمينها مسبقًا ، تكون قصيرة الدائرة باستخدام جهات الاتصال ب ، ج.

إذا تم تقليل مقاومة الحد أو زيادة جهد المصدر ، فإن القصف الأيوني للكاثود يتسبب في تسخينه القوي وتحدث ظاهرة الانبعاث الحراري ، وتزداد كثافة التيار بشكل كبير ، وينخفض ​​الجهد بين أقطاب جهاز التفريغ. هذا النوع من التفريغ يسمى القوس الحراري.

على الرغم من وجود مقاومة محدودة كبيرة ، فإن التفريغ له طابع التوهج. في هذه الحالة ، تقوم أيونات الغاز ، تحت تأثير القوى الميدانية ، بقصف كاثود الجهاز وإخراج إلكترونات حرة جديدة منه ، على غرار عملية الانبعاث الثانوي. يزداد عدد الاصطدامات مع جزيئات الغاز ، مما يزيد من عدد الأيونات ، وبالتالي يزيد من عدد الإلكترونات الحرة الجديدة التي خرجت من الكاثود. يميل التيار إلى النمو مثل الانهيار الجليدي ، لكن الزيادة في انخفاض الجهد عبر المقاومة المحددة تحد من الجهد على جهاز الغاز ، وسرعة أيونات القصف ، وعدد الإلكترونات الحرة الجديدة. لذلك ، يتميز تفريغ الوهج بكثافة تيار منخفضة.

شاحن UZ-400 ودائرة التشغيل الخاصة به.

تتميز KU بمقاومة محدودة تبلغ 1R (400 أوم) بحيث لا تحترق المقومات عند تعطل أحد مكثفات العمل ويزداد تيار التلف نتيجة لذلك. المقاومة 2R (240 kohm) إضافية ، لأن المرحل المستقطب 400 فولت غير متوفر.


هذه الدائرة متصلة من خلال المقاومة المحدودة RK بمصدر الطاقة - Ek. تحد المقاومة RK من ارتفاع تيار المجمع أكثر من اللازم عند انتهاء إعادة المغناطيسية. النوى الفريتوتصبح المفاعلة الاستقرائية للحمل صغيرة جدًا. عدد الخلايا المتصلة بإخراج الدائرة محدود بكمية التيار ، والتي تتناقص مع زيادة عدد اللفات (المقاومة الاستقرائية للحمل الزيادات) وقد تصبح غير كافية لعكس المغنطة. تظهر الرسوم البيانية للجهود والتيارات لخلية الفريت الترانزستور الحقيقية في الشكل. 14.10. يسقط تيار جامع A / K مشروط مفاعلة حثيفي دائرة المجمع. الاكثر الحمل الاستقرائيكلما زاد تشوه الزخم في المجمع. يفرض هذا الظرف قيودًا على اختيار عدد الأدوار لف جامعوعدد خلايا الحمل.

إذا تم تقليل قيمة المقاومة المحددة أو زيادة جهد المصدر ، فإن القصف الأيوني للكاثود يتسبب في تسخينه القوي وتحدث ظاهرة الانبعاث الحراري ، وتزداد كثافة التيار بشكل كبير ، والجهد بين أقطاب القطب يسقط جهاز التفريغ. هذا النوع من التفريغ يسمى القوس الحراري.

مكون ذو طرفين يسمح بالحد العاصمةمن أعشار الملي أمبير إلى عشرات المللي أمبير هو حل بسيط للعديد من الدوائر الدوائر الكهربائية. يعمل المكون الذي تمت مناقشته في هذه المقالة على تحسين استقرار الأجهزة ، وله سعر منخفض ، ويجعل من الممكن تبسيط تطوير الدوائر الكهربائية وإنتاج العديد من الأجهزة. يحتوي جهاز أشباه الموصلات في معظم الحالات على تصميم حزمة يشبه الصمام الثنائي منخفض الطاقة. نظرًا لوجود اثنين فقط من الخيوط ، تتم الإشارة إلى أشباه الموصلات من هذه الفئة في وثائق الشركات المصنعة باسم الثنائيات التي تحد تيار الصمام الثنائي ، CLD ، وهناك أيضًا اسم الثنائيات المنظمة الحالية ، CRD. لا تحتوي الدائرة الداخلية للمحدد الحالي على ثنائيات ، وقد تم إصلاح هذا الاسم فقط بسبب التشابه الخارجي لحالة الجهاز مع الصمام الثنائي. سأحاول التعويض قليلاً عن نقص المعلومات حول خصائص وتطبيق محدد التيار الثنائي. دعونا نتذكر بعض المعلومات النظرية للاستخدام الصحيح للجهاز.

تذكر الهندسة الكهربائية

تنقسم إمدادات الطاقة إلى مصادر EMF والمصادر الحالية. يحتوي مصدر EMF المثالي على مقاومة داخلية تساوي الصفر ، والجهد عند خرجه يساوي EMF ولا يعتمد على تيار الخرج بسبب الحمل. يحتوي المصدر الحالي المثالي على معلمتين كبيرتين بشكل لا نهائي: المقاومة الداخلية و EMF ، والتي ترتبط بنسبة ثابتة - التيار. مع زيادة مقاومة الحمل ، تزداد EMF ، مما يجعل من الممكن الحصول على التيار المطلوب في الدائرة ، بغض النظر عن مقاومة الحمل. خاصية المصدر الحالي التي تسمح بالحصول على قيمة تيار ثابتة: عندما تتغير مقاومة الحمل ، يتغير EMF للمصدر الحالي بحيث تظل القيمة الحالية ثابتة.

تحافظ المصادر الحالية الحالية على التيار عند المستوى المطلوب في نطاق محدود من الجهد المتولد عند الحمل وفي نطاق صغير من مقاومة الحمل. يعتبر مصدر التيار المثالي ، ويمكن أن يعمل المصدر الحالي الحقيقي عند مقاومة تحميل صفرية. واحد من معلمات مهمةمن أي مصدر حالي ، هو نطاق مقاومة الحمل. في الواقع ، من المستحيل وغير الضروري توفير تيار في نطاق مقاومة الحمل من الصفر إلى اللانهاية. تتم إضافة مقاومة ملامسات الموصلات والأسلاك ومقاومة العناصر الأخرى إلى مقاومة الحمل ، وبالتالي لا يوجد حمل بدون مقاومة. تعني المقاومة الكبيرة اللانهائية أنه لا يوجد حمل ولا يتدفق التيار ، والجهد عند أطراف الخرج للمصدر الحالي يساوي القيمة القصوى. وضع إغلاق خرج المصدر الحالي ليس استثناءً أو وظيفة يصعب تنفيذها للمصدر الحالي ؛ هذا هو أحد أوضاع التشغيل التي يمكن للجهاز التبديل فيها بأمان في حالة إغلاق الإخراج العرضي والدخول إلى وضع التشغيل باستخدام مقاومة الحمل الاسمي. تعتبر خاصية المصدر الحالي لتوفير تيار ثابت بغض النظر عن مقاومة الحمل ذات قيمة كبيرة ، بفضل هذه الخاصية ، تزداد موثوقية النظام الذي يتم تطبيقه فيه بشكل كبير. في الممارسة العملية ، المصدر الحالي هو جهاز يتضمن مصدر EMF. مزود طاقة المختبر ، بطارية ، البطاريات الشمسيةكل هذه مصادر EMF التي تزود المستهلك بالكهرباء. يتم توصيل المثبت أو المحدد الحالي في سلسلة مع مصدر EMF. يُعتبر ناتج هذه المجموعة من الأجهزة المتصلة بالسلسلة مصدرًا حاليًا يستخدم لتشغيل المحركات الكهربائية ، في أنظمة الطلاء الكهربائي للمعادن ، وإنشاء مجالات مغناطيسية ثابتة ، وتشغيل المصابيح الليزرية التقليدية ، فائقة السطوع ، والعديد من الأغراض الأخرى.


يمكن إنشاء أبسط مصدر حالي باستخدام محدد تيار الصمام الثنائي. تتوافق قيمة الحد الحالية ودقة الحد مع الوثائق المنشورة من قبل الشركة المصنعة.

أمثلة وبعض المعلمات

يعكس ثبات التيار مع التغيير في الجهد المطبق المقاومة الديناميكية. يحتوي الجزء الأفقي من المنحنى على ميل طفيف يشير إلى نسبة التغير الطفيف في الجهد إلى التغيير الطفيف في التيار الذي يسببه. تسمى هذه المعلمة المقاومة الديناميكية أو المقاومة التفاضلية بالقياس مع قانون أوم. مع التغيرات الكبيرة في الجهد ، يتغير التيار قليلاً ، لذلك تقاس المقاومة الديناميكية لمحدد تيار الصمام الثنائي بالميغا أوم. كلما زادت قيمة هذه المعلمة ، كان محدد التيار الثنائي أفضل.

تتوفر محددات التيار الثنائي من العديد من الشركات المصنعة لأشباه الموصلات.


طلب

لا يمكن العثور على تسمية الدائرة واسم محددات التيار الثنائي وفقًا لـ GOST. في مخططات المقال ، يتم استخدام تسمية الصمام الثنائي العادي. يمكن أن ينحرف التيار المحدد عن التيار المقدر بنسبة تصل إلى عشرين بالمائة. عندما يتغير الجهد من 2 فولت إلى جهد الانهيار ، يتغير التيار المحدود أيضًا بنسبة خمسة بالمائة. كلما زاد التيار المحدد ، زاد الانحراف كلما زاد الجهد. من خلال توصيل العديد من محددات الصمام الثنائي بالتوازي ، يمكنك الحصول على نفس التيار المحدد عند استخدام واحد ، ولكن في نفس الوقت تقليل الحد الأدنى الممكن جهد التشغيلفي نفس الوقت ، يزداد نطاق الجهد الذي يعمل فيه المحدد.


بمقارنة الرسوم البيانية لخصائص الجهد الحالي لمصدر تيار مثالي ومحدد تيار الصمام الثنائي ، يكون الفرق ملحوظًا عند الجهد المنخفض في المحطات. للتشغيل العادي لمحدد تيار الصمام الثنائي ، يلزم وجود جهد يزيد عن قيمة معينة ، كقاعدة عامة ، يكون أكثر من فولتين. عندما يزداد الجهد من صفر إلى مستوى حوالي 2 فولت ، يزداد التيار من صفر إلى قيمة محددة للتيار تقابل نوع المحدد. يشبه هذا الجزء من خاصية الجهد الحالي خاصية المقاوم. مع زيادة أخرى في الجهد ، لا يزيد التيار - يكون التيار محدودًا. بمعنى آخر ، يمكن أن يأخذ التيار قيمًا من الصفر ، ويزيد تدريجياً إلى القيمة المحددة. كلما انخفض الجهد الكهربي الذي يتحول عنده الجهاز إلى وضع الحد الحالي ، كلما كان استخدامه أكثر ملاءمة في الدوائر المتقدمة. مع زيادة أخرى في الجهد ، سيحدث الانهيار تقريبًا في نطاق الجهد من خمسين إلى مائة فولت ، اعتمادًا على نوع المحدد. يحتوي الجزء الأفقي من الخاصية على منحدر يعكس بعض التغيير في قيمة الحد الحالي اعتمادًا على الجهد. كلما زادت قيمة الجهد في المحطات ، كلما كانت قيمة الحد الحالي أقوى تختلف عن بيانات التصنيف الحالية. يجب أن يكون الجهد عند أقطاب الدائرة التي تتكون من حمل ومحدد تيار الصمام الثنائي مثل توفير جهد عند أطراف محدد الصمام الثنائي يزيد عن واحد ونصف إلى فولتين. ضع في اعتبارك دائرة تتكون من محدد تيار الصمام الثنائي ومصابيح LED. بجهد إمداد 24 فولت ، يجب ألا تزيد مصابيح LED عن اثنين وعشرين فولتًا ، وإلا سينخفض ​​السطوع. إذا كانت الدائرة تتطلب خفض الجهد على مصابيح LED إلى فولت ونصف (افترض أن الحمل هو مؤشر LED واحد) ، فإن الجهد في الصمام الثنائي المشبك سيكون 22.5 فولت ، مما سيسمح لها بالعمل بشكل طبيعي و أقل من جهد الانهيار الحرج بهامش جهد لارتفاعات الطاقة. نظرًا لأن سطوع وظل توهج LED يعتمدان على التيار المتدفق ، فعند تضمين محدد تيار الصمام الثنائي في دائرة طاقة LED ، يتم ضمان الوضع والموثوقية الصحيحين عن طريق تثبيت التيار عند المستوى المطلوب والتشغيل في نطاق الجهد من مائتان إلى مائة فولت.


من السهل تحويل هذه الدائرة اعتمادًا على مصابيح LED وجهد الإمداد. واحد أو أكثر من محددات تيار الصمام الثنائي المتصلة بالتوازي في دائرة LED ستضبط تيار LED ، ويعتمد عدد مصابيح LED على نطاق جهد الإمداد. باستخدام مصادر التيار الثنائي ، يمكنك بناء مؤشر أو تجهيز الإضاءةمصمم ليتم تشغيله بواسطة الجهد المستمر، من خلال المعدل والتصفية مصباح LEDمتصل بمصدر طاقة التيار المتردد.
استخدام المقاوم في دائرة الطاقة لمؤشر الطاقة LED كتلة النظامالكمبيوتر الشخصي للشبكة أدى إلى انهيار الصمام. جعل استخدام محدد تيار الصمام الثنائي من الممكن الحصول على تشغيل موثوق للمؤشر. في هذه الحالة ، يتم توصيل المؤشر بموصل مصدر الطاقة ، مما يبسط استبدال اللوحة الأم


يمكن توصيل محددات التيار الثنائي بالتوازي. يمكن الحصول على وضع مصدر الطاقة المطلوب للأحمال عن طريق تغيير النوع أو تضمين العدد المطلوب من هذه الأجهزة بالتوازي. عندما يتم تشغيل optocoupler LED من خلال المقاوم ، يؤدي تموج جهد إمداد الدائرة إلى تقلبات في السطوع متراكبة على المقدمة نبضة مستطيلة. يقلل استخدام محدد تيار الصمام الثنائي في دائرة إمداد الطاقة لمصباح LED ، والذي يعد جزءًا من optocoupler ، من التشوه الإشارات الرقميةتنتقل من خلال optocoupler وتزيد من موثوقية قناة نقل المعلومات. يسمح لك استخدام محدد تيار الصمام الثنائي الذي يحدد وضع تشغيل الصمام الثنائي زينر ببناء مصدر جهد مرجعي بسيط. عندما يتغير تيار الإمداد بنسبة عشرة بالمائة ، يتغير الجهد على الصمام الثنائي زينر بمقدار عشرين بالمائة ، وبما أن التيار مستقر ، فإن قيمة الجهد المرجعي تكون مستقرة عندما تتغير طاقة الدائرة.

يتم تقليل تأثير تموج جهد الإمداد على الجهد المرجعي للخرج بمقدار مائة ديسيبل. يمكن تطوير مرجع جهد أرخص عن طريق استبدال الصمام الثنائي زينر بمقاوم. التيار ثابت ، لذلك لن يتغير الجهد عبر المقاوم. عندما يتم توصيل المقاوم توليف في سلسلة مع مقاوم ثابتيصبح من الممكن تحديد القيمة المطلوبة بدقة للجهد المرجعي ، وهو ما لا يمكن القيام به عند استخدام الصمام الثنائي زينر.


بمساعدة محدد تيار الصمام الثنائي ومكثف ، يمكن الحصول على إشارة متغيرة خطيًا - جهد يزيد أو ينقص بمعدل ثابت. يتناسب الشحن أو التفريغ الحالي للمكثف مع معدل تغير الجهد عبر المكثف. إذا كان التيار ثابتًا ، فإن الجهد عبر المكثف يتغير بمعدل ثابت - خطيًا. الجهد عبر المكثف U (t) = It / C ، حيث I هو التيار المحدد لمحدد تيار الصمام الثنائي ، t هو وقت التدفق الحالي ، C هو سعة المكثف. على سبيل المثال ، إذا كان التيار المحدد ملي أمبير ، وكانت سعة المكثف مائة ميكرو فاراد ، فسيصل الجهد عبر المكثف في ثانية واحدة إلى قيمة عشرة فولت. يتوقف المنحدر الحالي عندما يقترب الجهد عبر المكثف من جهد التغذية لدائرة المحدد الحالية. تُستخدم دائرة التوقيت هذه في دوائر الإشارة ذات سن المنشار والمثلث ، في الأجهزة المحولات التناظرية إلى الرقمية بداية ناعمةالأجهزة الكهربائية وغيرها الكثير.

يؤدي استخدام محدد تيار الصمام الثنائي في دائرة تابع الباعث في دائرة الباعث إلى زيادة مقاومة إدخال الترانزستور ، ويزيد من كسب الدائرة ، ويقلل من تبديد الحرارة عندما يعمل الترانزستور في أوضاع حرجة.

جهاز تحديد DIODE الحالي

أساس الجهاز هو مجال تأثير الترانزستور مع السندات الإذنية تقاطعأوم ون قناة. يحدد جهد مصدر البوابة تيار التصريف. عندما تكون البوابة متصلة بالمصدر ، فإن التيار عبر الترانزستور يساوي تيار التصريف الأولي ، الذي يتدفق بجهد التشبع بين الصرف والمصدر. لذلك ، للتشغيل العادي لمحدد تيار الصمام الثنائي ، يجب أن يكون الجهد المطبق على المحطات أكبر من قيمة معينة تساوي جهد التشبع حقل التأثير الترانزستور.

الترانزستورات ذات التأثير الميداني لها تباين كبير في تيار التصريف الأولي ، ولا يمكن التنبؤ بهذه القيمة بدقة. محددات تيار الصمام الثنائي الرخيصة هي عبارة عن ترانزستورات ذات تأثير ميداني تم تحديده حاليًا حيث يتم توصيل البوابة بالمصدر. لتقليل التيار المحدود وزيادة المقاومة الديناميكية ، يتم تضمين المقاوم للانحياز التلقائي في دائرة المصدر ، والتي تحدد التحيز العكسي للبوابة.

عندما يتغير الجهد المطبق بين الصرف والمصدر من التشبع إلى الانهيار ، فإن التيار لا يتغير تقريبًا. للحصول على التيار المحدد للقيمة المطلوبة ، يتم حساب المقاومة R للمقاوم بالصيغة:


أين:
استخدمنا. - جهد تشبع مصدر الصرف
Ilimit - قيمة الحد الحالية
حالي مبكر - تيار التصريف الأولي

عند تصميم المحدد الحالي على أساس FET ، يمكن الحصول على جهد تشبع مصدر التصريف من خاصية الإخراج لـ FET ، فإن تيار التصريف الأولي هو قيمة مرجعية.


خاصية الإخراج لترانزستور تأثير المجال مع تقاطع pn KP312A وقناة n.

عندما يتم عكس قطبية الجهد ، يتحول محدد تيار الصمام الثنائي إلى صمام ثنائي تقليدي. ترجع هذه الخاصية إلى حقيقة أن تقاطع p-n للترانزستور ذو التأثير الميداني متحيز للأمام ويتدفق التيار عبر دائرة تصريف البوابة. أقصى تيار عكسييمكن أن تصل بعض محددات تيار الصمام الثنائي إلى مائة ملي أمبير.

المصدر الحالي 0.5 ألف أو أكثر

لتحقيق الاستقرار في التيارات الضخمة 0.5-5 أمبيروأكثر يمكنك تطبيق المخطط ، العنصر الرئيسيوهو ترانزستور قوي. يقوم محدد التيار الثنائي بتثبيت الجهد عند المقاوم 200 أوم وعند قاعدة الترانزستور. يؤدي تغيير المقاوم R1 من 0.2 إلى 10 أوم إلى ضبط التيار المتدفق إلى الحمل. اختيار الحدود الحالية لتثبيت الدائرة الحد الأقصى الحاليالترانزستور أو التيار الأقصى لمصدر الطاقة. تطبيق محدد تيار الصمام الثنائي بأكبر قدر ممكن التصنيف الحالييعمل التثبيت على تحسين استقرار تيار الخرج للدائرة ، ولكن في نفس الوقت يجب ألا ننسى الحد الأدنى من الجهد المحتمل لمحدد تيار الصمام الثنائي. يؤدي تغيير المقاوم R1 بمقدار 1-2 أوم إلى تغيير تيار الإخراج للدائرة بشكل كبير. يجب أن يتمتع هذا المقاوم بقدرة كبيرة على تبديد الحرارة ، وسيؤدي التغيير في المقاومة بسبب الحرارة إلى انحراف التيار الناتج عن القيمة المحددة. من الأفضل تجميع المقاوم R1 من عدة مقاومات قوية متصلة بالتوازي. يجب أن يكون للمقاومات المستخدمة في الدائرة حد أدنى من انحراف المقاومة مع تغيرات درجات الحرارة. عند بناء مصدر منظم للتيار المستقر أو لضبط تيار الخرج ، يمكن استبدال المقاوم 200 أوم بآخر متغير. لتحسين الاستقرار الحالي ، يتم تضخيم الترانزستور بواسطة ترانزستور طاقة أقل. ترتبط الترانزستورات في دائرة ترانزستور مركبة. عند استخدام ترانزستور مركب ، يزداد الحد الأدنى لجهد التثبيت.


يمكن استخدام هذه الدائرة لتشغيل الملفات اللولبية والمغناطيسات الكهربائية والملفات محركات السائر، في الطلاء الكهربائي ، لشحن البطاريات وأغراض أخرى. يجب تثبيت الترانزستور على المبرد. يجب أن يوفر تصميم الجهاز تبديدًا كافيًا للحرارة. إذا كانت ميزانية المشروع تسمح لك بزيادة التكاليف بمقدار روبل واحد أو اثنين ويسمح تصميم الجهاز بزيادة المساحة لوحة الدوائر المطبوعة، ثم باستخدام تركيبة متوازية من محددات تيار الصمام الثنائي ، يمكنك تحسين معلمات الجهاز قيد التطوير. خمسة مكونات لدائرة CDLL5305 متصلة بالتوازي ستثبت التيار عند مستوى عشرة مللي أمبير ، كما في حالة استخدام مكون واحد من دائرة CDLL257 ، لكن الحد الأدنى لجهد التشغيل في حالة خمسة CDLL5305 يكون أقل ، وهو أمر مهم للدوائر ذات الجهد الكهربائي المنخفض. أيضًا ، تشمل الخصائص الإيجابية لـ CDLL5305 مدى توفرها ، مقارنةً بأجهزة الشركة المصنعة Semitec. يؤدي استبدال المحدد الحالي بمجموعة من محددات التيار المتوازية المتوازية إلى تقليل تسخين محددات تيار الصمام الثنائي ويدفع الحد الأعلى لنطاق درجة الحرارة. الدفع مقابل تشغيل المصدر الحالي ، بغض النظر عن مقاومة الحمل ، هو الطاقة المنبعثة من الترانزستور. في كل حالة ، من الضروري اختيار حل وسط بين هامش مقاومة الحمل والحرارة الناتجة عن عنصر التحكم القوي. لضمان مجموعة واسعة من مقاومات الحمل ، تحتاج إلى استخدام مصدر طاقة بأعلى جهد ممكن. مع تيار خرج يبلغ مائة مللي أمبير عند حمل عشرين أوم ، سيكون الجهد اثنين فولت ، وسيكون انخفاض الجهد عبر عناصر المصدر الحالي 28 فولت عندما يتم تشغيل الجهاز بجهد ثلاثين فولت. سيتم تحرير الطاقة 28V * 100mA = 2.8 واط على عناصر دائرة المصدر الحالية. عند اختيار المبرد ، يجب ألا تنسى قاعدة بسيطة: "لا يمكنك أن تفسد العصيدة بالزيت." سيؤدي تقليل الحد الأقصى لمقاومة الحمل الممكنة إلى تقليل جهد الإمداد ، مما يقلل من تسخين الجهاز ويقلل من حجم المبرد ويزيد من الكفاءة.

زيادة جهد التشغيل

لاستخدام محددات تيار الصمام الثنائي عند الفولتية أعلى من جهد الانهيار ، يتم توصيل واحد أو أكثر من صمامات زينر على التوالي مع محدد تيار الصمام الثنائي ، بينما يتم إزاحة نطاق الجهد لمحدد تيار الصمام الثنائي بمقدار استقرار الجهد بواسطة الصمام الثنائي زينر. يمكن استخدام الدائرة لاكتشاف ما إذا كان قد تم تجاوز عتبة الجهد تقريبًا.


لم يكن من الممكن العثور على محددات تيار الصمام الثنائي المحلي. ربما ، بمرور الوقت ، سيتغير الوضع مع أجهزة أشباه الموصلات المحلية من هذه الفئة.

هورويتز ، دبليو هيل. فن الدوائر.
إل إيه بيسونوف. اساس نظرىالهندسة الكهربائية. الدوائر الكهربائية.
راديو رقم 2 ، 1974
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/124777/MICROSEMI/CDLL5305.html
http://www.datasheetarchive.com/CA500-datasheet.html
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/cclm0035-5750.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/other/ec051semiconductora.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/cld_application_notes.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/ALL_SMD_CLD_curves.pdf
http://www.centralsemi.com/product/smd/select/diodes/CLD.aspx
http://www.semitec-usa.com/downloads/crd.pdf

بلاتون كونستانتينوفيتش دينيسوف ، سيمفيروبول

LED هو الصمام الثنائي الذي يتوهج عندما يتدفق التيار من خلاله. في اللغة الإنجليزية ، يُطلق على LED اسم الصمام الثنائي الباعث للضوء ، أو LED.

يعتمد لون توهج LED على الإضافات المضافة إلى أشباه الموصلات. لذلك ، على سبيل المثال ، تسبب شوائب الألومنيوم والهيليوم والإنديوم والفوسفور توهجًا من الأحمر إلى الأصفر. يتسبب الإنديوم والغاليوم والنيتروجين في توهج LED من اللون الأزرق إلى الأخضر. عند إضافة الفوسفور إلى بلورة زرقاء متوهجة ، سوف يتوهج مؤشر LED باللون الأبيض. تنتج الصناعة حاليًا مصابيح LED متوهجة من جميع ألوان قوس قزح ، لكن اللون لا يعتمد على لون علبة LED ، ولكن على الإضافات الكيميائية الموجودة في بلورتها. يمكن أن يكون لمصباح LED من أي لون جسم شفاف.

تم تصنيع أول LED في عام 1962 في جامعة إلينوي. في أوائل التسعينيات ، كان هناك المصابيح الساطعة، وبعد ذلك بقليل مشرق للغاية.
لا يمكن إنكار ميزة مصابيح LED على المصابيح المتوهجة ، وهي:

    * انخفاض استهلاك الطاقة - 10 مرات أكثر كفاءة من المصابيح الكهربائية
    * عمر خدمة طويل - ما يصل إلى 11 عامًا من التشغيل المستمر
    * مورد عالي المتانة - لا تخاف من الاهتزازات والصدمات
    * مجموعة كبيرة ومتنوعة من الألوان
    * القدرة على العمل مع جهد منخفض
    * السلامة البيئية والحريق - عدم وجود مواد سامة في المصابيح. لا تسخن المصابيح ، مما يمنع الحرائق.

بمناسبة LED


أرز. واحد.تصميم مؤشر 5 مم LEDs

يتم وضع بلورة LED في العاكس. يحدد هذا العاكس زاوية التشتت الأولية.
ثم يمر الضوء من خلال غلاف راتنجات الايبوكسي. تصل إلى العدسة - ثم تبدأ في التشتت على الجانبين بزاوية اعتمادًا على تصميم العدسة ، عمليًا - من 5 إلى 160 درجة.

يمكن تقسيم مصابيح LED الباعثة إلى مجموعتين كبيرتين: مصابيح LED للإشعاع المرئي ومصابيح LED تعمل بالأشعة تحت الحمراء. يتم استخدام السابق كمؤشرات ومصادر الإضاءة الخلفية ، والأخير - في الأجهزة جهاز التحكم، أجهزة الإرسال والاستقبال بالأشعة تحت الحمراء ، وأجهزة الاستشعار.
يتم تمييز الثنائيات الباعثة للضوء برمز اللون (الجدول 1). تحتاج أولاً إلى تحديد نوع LED من خلال تصميم غلافه (الشكل 1) ، ثم توضيحه عن طريق تمييز اللون وفقًا للجدول.


أرز. 2.أنواع العلب LED

ألوان LED

تأتي مصابيح LED بجميع الألوان تقريبًا: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأصفر والأخضر والأزرق والأبيض. الأزرق و الصمام الأبيضأغلى قليلاً من الألوان الأخرى.
يتم تحديد لون مصابيح LED حسب نوع مادة أشباه الموصلات التي صنعت منها ، وليس حسب لون البلاستيك في غلافها. تأتي مصابيح LED من أي لون في علبة عديمة اللون ، وفي هذه الحالة لا يمكن التعرف على اللون إلا من خلال تشغيله ...

الجدول 1.بمناسبة LED

مصابيح LED متعددة الألوان

يتم ترتيب LED متعدد الألوان ببساطة ، كقاعدة عامة ، يكون أحمر وأخضر مدمجين في مبيت واحد بثلاثة أرجل. من خلال تغيير السطوع أو عدد النبضات على كل بلورة ، يمكنك تحقيق ألوان مختلفة من التوهج.

ترتبط مصابيح LED بمصدر حالي ، من الأنود إلى موجب ، وكاثود إلى ناقص. عادةً ما يتم وضع علامة ناقص (كاثود) لمصباح LED بقطع صغير للحالة أو بسلك أقصر ، ولكن هناك استثناءات ، لذلك من الأفضل توضيح هذه الحقيقة في المواصفات الفنية LED محدد.

في حالة عدم وجود هذه العلامات ، يمكن أيضًا تحديد القطبية بشكل تجريبي عن طريق توصيل الصمام الثنائي الباعث للضوء لفترة وجيزة بجهد الإمداد من خلال المقاوم المناسب. ومع ذلك ، فهذه ليست أفضل طريقة لتحديد القطبية. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تجنب الانهيار الحراري لمصباح LED أو انخفاض حاد في مدة خدمته ، من المستحيل تحديد القطبية بواسطة "طريقة الوخز" بدون مقاومة التيار المحدود. للاختبار السريع ، يكون المقاوم ذو المقاومة الاسمية 1kΩ مناسبًا لمعظم مصابيح LED إذا كان الجهد الكهربائي 12 فولت أو أقل.

يجب أن تحذر على الفور: يجب ألا توجه شعاع LED مباشرة إلى عينك (وكذلك في عين صديق) من مسافة قريبة ، مما قد يضر بصرك.

مصدر التيار

السمتان الرئيسيتان لمصابيح LED هما انخفاض الجهد والتيار. عادةً ما يتم تصنيف مصابيح LED عند 20 مللي أمبير ، ولكن هناك استثناءات ، على سبيل المثال ، يتم تصنيف مصابيح LED ذات الشرائح الأربع عادةً عند 80 مللي أمبير ، نظرًا لأن حزمة LED واحدة تحتوي على أربعة بلورات أشباه الموصلات ، كل منها يستهلك 20 مللي أمبير. لكل مؤشر LED ، توجد قيم مسموح بها لجهد الإمداد Umax و Umaxrev (على التوالي للتبديل المباشر والعكسي). عندما يتم تطبيق الفولتية فوق هذه القيم ، يحدث انهيار كهربائي ، ونتيجة لذلك يفشل مؤشر LED. يوجد أيضًا حد أدنى لجهد الإمداد Umin ، حيث يضيء مؤشر LED. نطاق جهد الإمداد بين Umin و Umax يسمى منطقة "العمل" ، حيث يتم ضمان تشغيل الصمام الثنائي الباعث للضوء.

جهد الإمداد - معلمة LED غير قابلة للتطبيق. لا تتمتع مصابيح LED بهذه الخاصية ، لذا لا يمكنك توصيل مصابيح LED بمصدر طاقة مباشرةً. الشيء الرئيسي هو أن الجهد الذي يتم تشغيل LED من خلاله (من خلال المقاوم) يجب أن يكون أعلى من انخفاض الجهد المباشر لمصباح LED (يشار إلى انخفاض الجهد المباشر في الخاصية بدلاً من جهد الإمداد وبالنسبة لمصابيح LED التقليدية من 1.8 إلى 3.6 فولت في المتوسط).
الجهد الموضح على عبوة مصابيح LED ليس هو جهد الإمداد. هذا هو انخفاض الجهد عبر الصمام. هذه القيمة مطلوبة لحساب الجهد المتبقي "الذي لم ينخفض" على LED ، والذي يشارك في الصيغة لحساب مقاومة المقاوم المحدد الحالي ، حيث يجب تنظيم هذا.
سيؤدي تغيير جهد الإمداد بمقدار عُشر فولت عند مصباح LED شرطي (من 1.9 إلى 2 فولت) إلى زيادة التيار المتدفق عبر مؤشر LED بنسبة خمسين بالمائة (من 20 إلى 30 مللي أمبير).

لكل مثيل لمصباح LED من نفس التصنيف ، قد يكون الجهد المناسب له مختلفًا. من خلال تشغيل العديد من مصابيح LED من نفس التصنيف بالتوازي ، وربطها بجهد كهربائي ، على سبيل المثال ، 2 فولت ، فإننا نخاطر بحرق بعض النسخ بسرعة وإبراز البعض الآخر بسبب انتشار الخصائص. لذلك ، عند توصيل LED ، من الضروري عدم مراقبة الجهد ، ولكن التيار.

مقدار التيار لمصباح LED هو المعلمة الرئيسية ، وكقاعدة عامة ، فهو 10 أو 20 مللي أمبير. لا يهم ما هو التوتر. الشيء الرئيسي هو أن التيار المتدفق في دائرة LED يطابق التيار الاسمي لمصباح LED. ويتم تنظيم التيار بواسطة مقاوم متصل في سلسلة ، يتم حساب قيمته بواسطة الصيغة:

ص
يزعجهو جهد إمداد الطاقة بالفولت.
أسفل- انخفاض الجهد المباشر عبر الصمام بالفولت (المشار إليه في المواصفات وعادة ما يكون في المنطقة 2فولت). في اتصال متسلسلعدة مصابيح LED ، فإن حجم قطرات الجهد يضيف.
أنا- الحد الأقصى للتيار الأمامي لمصباح LED بالأمبير (المشار إليه في الخصائص وعادة ما يكون إما 10 أو 20 مللي أمبير ، أي 0.01 أو 0.02 أمبير). عندما يتم توصيل العديد من مصابيح LED في سلسلة ، لا يزيد التيار الأمامي.
0,75 هو عامل الموثوقية لمصباح LED.

يجب أيضًا ألا تنسى قوة المقاوم. يمكنك حساب القوة باستخدام الصيغة:

صهي قوة المقاوم بالواط.
يزعج- الجهد الفعال (الفعال ، جذر متوسط ​​التربيع) لمصدر الطاقة بالفولت.
أسفل- انخفاض الجهد المباشر عبر الصمام بالفولت (المشار إليه في المواصفات وعادة ما يكون موجودًا في المنطقة 2 فولت). عندما يتم تشغيل العديد من مصابيح LED بالتسلسل ، فإن مقادير انخفاضات الجهد تزيد. .
صهي مقاومة المقاوم بالأوم.

حساب المقاوم المحدد للتيار وقوته لمصباح LED واحد

الخصائص النموذجية لمصابيح LED

المعلمات النموذجية لمؤشر LED الأبيض: التيار 20 مللي أمبير ، الجهد 3.2 B. وبالتالي ، فإن قوتها هي 0.06W.

المصابيح منخفضة الطاقة أيضًا. سطح جبل- SMD. تضيء الأزرار الموجودة في هاتفك الخلوي ، وشاشة شاشتك ، إذا كانت مزودة بإضاءة خلفية LED ، فإنها تستخدم في الديكور قطاع الصمامذاتية اللصق وأكثر من ذلك بكثير. هناك نوعان أكثر شيوعًا: SMD 3528 و SMD 5050. الأول يحتوي على نفس البلورة مثل مصابيح LED ذات المؤشرات ، أي أن قوتها تبلغ 0.06 وات. لكن الثانية - ثلاث بلورات ، لذلك لم يعد من الممكن تسميتها بمصباح LED - إنها مجموعة LED. من المعتاد استدعاء SMD 5050 LEDs ، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. هذه تجمعات. إجمالي قوتهم ، على التوالي ، هو 0.2 واط.
يعتمد جهد التشغيل لمصباح LED على مادة أشباه الموصلات التي صنعت منها ، على التوالي ، هناك علاقة بين لون LED وجهد التشغيل الخاص به.

جدول انخفاض الجهد LED حسب اللون


من خلال حجم انخفاض الجهد عند اختبار مصابيح LED بمقياس متعدد ، يمكنك تحديد اللون التقريبي لتوهج LED وفقًا للجدول.

متسقة و اتصال موازيةالمصابيح

عند توصيل مصابيح LED بالتسلسل ، يتم حساب مقاومة المقاوم المحدد بنفس الطريقة كما هو الحال مع مؤشر LED واحد ، فقط يتم إضافة قطرات الجهد لجميع مصابيح LED معًا وفقًا للصيغة:

عند توصيل مصابيح LED في سلسلة ، من المهم معرفة أن جميع مصابيح LED المستخدمة في إكليل يجب أن تكون من نفس العلامة التجارية. لا ينبغي أن يؤخذ هذا البيان كقاعدة ، ولكن كقانون.

لمعرفة الحد الأقصى لعدد مصابيح LED التي يمكن استخدامها في إكليل ، يجب عليك استخدام الصيغة

    * Nmax - أقصى عدد مسموح به من مصابيح LED في إكليل
    * Upit - جهد مصدر الطاقة ، مثل البطارية أو المركب. بالفولت.
    * Upr - الجهد المباشر للـ LED المأخوذ من خصائص جواز السفر الخاص به (عادة في النطاق من 2 إلى 4 فولت). بالفولت.
    * مع تغير درجة الحرارة وتقادم عمر LED ، قد تزداد Upr. معامل. 1.5 يعطي هامش لمثل هذه الحالة.

في هذا العدد ، يمكن أن تكون "N" كسرًا ، مثل 5.8. بالطبع لا يمكنك استخدام 5.8 المصابيحلذلك ، يجب تجاهل الجزء الكسري من الرقم ، مع ترك العدد الصحيح فقط ، أي 5.

يتم حساب المقاوم المحدد لتوصيل سلسلة مصابيح LED بنفس الطريقة المتبعة في التوصيل الفردي. ولكن في الصيغ ، تمت إضافة "N" متغير آخر - عدد مصابيح LED في الطوق. من المهم جدًا أن يكون عدد مصابيح LED في إكليل أقل من أو يساوي "Nmax" - الحد الأقصى المسموح به من عدد مصابيح LED. بشكل عام ، يجب استيفاء الشرط التالي: N =

نقدم الآن معادلات حسابية حديثة لاتصال السلاسل.

يتم إجراء جميع الحسابات الأخرى بنفس طريقة حساب المقاوم عند تشغيل مؤشر LED بمفرده.


إذا كان جهد إمداد الطاقة غير كافٍ حتى بالنسبة لمصابيح LED متصلة بالسلسلة ، فيجب أن يكون لكل LED المقاوم المحدد الخاص به.

تعتبر موازاة مصابيح LED مع المقاوم المشترك فكرة سيئة. كقاعدة عامة ، تحتوي مصابيح LED على مجموعة من المعلمات ، وتتطلب جهدًا مختلفًا قليلاً لكل منها ، مما يجعل مثل هذا الاتصال غير فعال عمليًا. سوف يتوهج أحد الثنائيات بشكل أكثر إشراقًا ويستقبل مزيدًا من التيار حتى يفشل. مثل هذا الاتصال يسرع بشكل كبير من التدهور الطبيعي لبلورة LED. إذا كانت مصابيح LED متصلة بالتوازي ، فيجب أن يكون لكل LED المقاوم المحدد الخاص به.

يُفضل أيضًا الاتصال التسلسلي لمصابيح LED من وجهة نظر الاستهلاك الاقتصادي لمصدر الطاقة: تستهلك سلسلة السلسلة بأكملها بالضبط نفس القدر من التيار مثل LED واحد. وعندما يتم توصيلهما بشكل متوازٍ ، يكون التيار أكبر بعدة مرات من المصابيح المتوازيةلدينا قيمة.

يعد حساب المقاوم المحدد لمصابيح LED المتصلة بالسلسلة أمرًا بسيطًا مثل جهاز واحد. نحن ببساطة نلخص الجهد لكل المصابيح ، ونطرح المجموع الناتج من جهد إمداد الطاقة (سيكون هذا هو انخفاض الجهد عبر المقاوم) ونقسمه على تيار المصابيح (عادةً 15-20 مللي أمبير).

وإذا كان لدينا الكثير من مصابيح LED ، وعشرات العشرات ، ولا يسمح لنا مصدر الطاقة بتوصيلهم جميعًا في سلسلة (لا يوجد جهد كافي)؟ ثم نحدد ، بناءً على جهد مصدر الطاقة ، عدد مصابيح LED التي يمكننا توصيلها في سلسلة. على سبيل المثال ، بالنسبة لـ 12 فولت ، فهذه هي 5 مصابيح ثنائية فولت. لماذا لا 6؟ ولكن بعد كل شيء ، يجب أن يقع شيء ما أيضًا على المقاوم المحدد. ها هي 2 فولت المتبقية (12-5x2) وخذها للحساب. لتيار 15 مللي أمبير ، ستكون المقاومة 2 / 0.015 = 133 أوم. أقرب معيار هو 150 أوم. لكن مثل هذه السلاسل المكونة من خمسة مصابيح LED ومقاوم لكل منها ، يمكننا بالفعل توصيل أكبر عدد نرغب فيه ، وتسمى هذه الطريقة الاتصال التسلسلي المتوازي.

إذا كانت هناك مصابيح LED من ماركات مختلفة ، فإننا نقوم بدمجها بحيث يحتوي كل فرع على مصابيح LED من نوع واحد فقط (أو بنفس تيار التشغيل). في هذه الحالة ، ليس من الضروري ملاحظة نفس الجهد ، لأننا نحسب مقاومتنا لكل فرع.


بعد ذلك ، ضع في اعتبارك دائرة تبديل LED مستقرة. دعونا نتطرق إلى تصنيع المثبت الحالي. هناك شريحة KR142EN12 (نظير أجنبي لـ LM317) ، والتي تسمح لك ببناء مثبت تيار بسيط للغاية. لتوصيل مؤشر LED (انظر الشكل) ، تُحسب قيمة المقاومة R = 1.2 / I (1.2 - انخفاض الجهد لا استقرار) أي عند تيار 20 مللي أمبير ، R = 1.2 / 0.02 = 60 أوم. المثبتات مصممة ل أقصى جهدعند 35 فولت. من الأفضل عدم إجهادهم بهذه الطريقة وتطبيق 20 فولت كحد أقصى. مع هذا التضمين ، على سبيل المثال ، مصباح LED أبيض يبلغ 3.3 فولت ، من الممكن توفير الجهد للمثبت من 4.5 إلى 20 فولت ، بينما يتوافق التيار الموجود على LED مع قيمة ثابتة تبلغ 20 مللي أمبير. بجهد 20 فولت ، نجد أنه يمكن توصيل 5 مصابيح LED بيضاء في سلسلة بمثل هذا المثبت ، دون الاهتمام بالجهد في كل منها ، سيتدفق التيار في الدائرة 20 مللي أمبير (سيتم إطفاء الجهد الزائد على المثبت ).

مهم! في جهاز به عدد كبير من مصابيح LED ، يتدفق تيار كبير. يمنع منعا باتا توصيل مثل هذا الجهاز بمصدر الطاقة المشغل. في هذه الحالة ، تحدث شرارة عند نقطة الاتصال ، مما يؤدي إلى ظهور نبضة تيار كبيرة في الدائرة. يعمل هذا النبض على تعطيل مصابيح LED (خاصة المصابيح الزرقاء والبيضاء). إذا كانت مصابيح LED تعمل في وضع ديناميكي (تعمل باستمرار وتطفئ وتومض) وكان هذا الوضع يعتمد على استخدام مرحل ، فيجب استبعاد الشرر على جهات اتصال الترحيل.

يجب تجميع كل سلسلة من مصابيح LED بنفس المعلمات ومن نفس الشركة المصنعة.
مهم أيضًا! تغير درجة الحرارة بيئةيؤثر على التيار المتدفق عبر البلورة. لذلك ، من المستحسن تصنيع الجهاز بحيث لا يكون التيار المتدفق عبر LED 20 مللي أمبير ، ولكن 17-18 مللي أمبير. سيكون فقدان السطوع ضئيلًا ، لكن عمر الخدمة الطويل مضمون.

كيفية تشغيل مصباح LED من شبكة 220 فولت.

يبدو أن كل شيء بسيط: نضع المقاوم في سلسلة ، وهذا كل شيء. لكن عليك أن تتذكر إحدى السمات المهمة لمصباح LED: الحد الأقصى المسموح به للجهد العكسي. تحتوي معظم مصابيح LED على حوالي 20 فولت. وعندما تقوم بتوصيله بالشبكة بقطبية عكسية (التيار متناوب ، نصف فترة تسير في اتجاه واحد ، والنصف الآخر يسير في الاتجاه المعاكس) ، سيتم تطبيق جهد السعة الكامل للشبكة عليها - 315 فولت! من أين يأتي مثل هذا الرقم؟ 220 فولت هو الجهد الفعال ، بينما السعة في (جذر 2) \ u003d 1.41 مرة أكثر.
لذلك ، من أجل حفظ LED ، تحتاج إلى وضع الصمام الثنائي في سلسلة معه ، والذي لن يسمح للجهد العكسي بالمرور إليه.

خيار آخر لتوصيل LED بالتيار الكهربائي 220 فولت:

أو ضع اثنين من مصابيح LED متتالية.

إن خيار إمداد التيار الكهربائي بمقاوم التبريد ليس هو الخيار الأمثل: سيتم إطلاق طاقة كبيرة على المقاوم. في الواقع ، إذا طبقنا مقاومًا 24 كيلو أوم (أقصى تيار 13 مللي أمبير) ، فستكون الطاقة المشتتة عليه حوالي 3 واط. يمكنك تقليله إلى النصف عن طريق تشغيل الصمام الثنائي على التوالي (ثم يتم إطلاق الحرارة فقط خلال نصف دورة واحدة). يجب أن يكون الصمام الثنائي لجهد عكسي لا يقل عن 400 فولت. عند تشغيل مصباحي LED (حتى تلك التي تحتوي على بلورتين في حالة واحدة ، عادةً ما تكون ذات ألوان مختلفة ، أحدهما أحمر والآخر أخضر) ، فأنت يمكن وضع مقاومين بقدرة 2 وات ، كل منهما بمقاومة أقل مرتين.
سأدلي بالحجز باستخدام المقاوم مقاومة كبيرة(على سبيل المثال ، 200 كيلو أوم) ، يمكنك تشغيل LED بدون الصمام الثنائي الواقي. سيكون تيار الانهيار العكسي منخفضًا جدًا بحيث لا يتسبب في تدمير الكريستال. بالطبع ، السطوع صغير جدًا ، ولكن على سبيل المثال ، لإضاءة المفتاح في غرفة النوم في الظلام ، سيكون ذلك كافياً.
نظرًا لحقيقة أن التيار في الشبكة يتناوب ، فمن الممكن تجنب الهدر غير الضروري للكهرباء لتسخين الهواء بمقاومة محدودة. يمكن أن يلعب دوره مكثف يمرر التيار المتردد دون تسخين. لماذا هذا سؤال منفصل ، سننظر فيه لاحقًا. نحتاج الآن إلى معرفة أنه لكي يمرر المكثف التيار المتردد ، يجب أن تمر كلتا دورتين نصفيتين للشبكة من خلاله. لكن LED يقوم فقط بتوصيل التيار في اتجاه واحد. لذلك ، وضعنا الصمام الثنائي العادي (أو الصمام الثاني) في الاتجاه المعاكس بالتوازي مع الصمام ، وسوف يتخطى نصف الدورة الثانية.

لكن الآن قمنا بفصل دائرتنا عن الشبكة. بقي بعض الجهد على المكثف (حتى السعة الكاملة ، إذا تذكرنا ، تساوي 315 فولت). لتجنب الصدمة الكهربائية العرضية ، سنوفر مقاوم تفريغ عالي القيمة بالتوازي مع المكثف (بحيث يتدفق تيار صغير من خلاله أثناء التشغيل العادي ، مما لا يتسبب في ارتفاع درجة حرارته) ، والذي عند فصله عن الشبكة ، سيتم تفريغ المكثف في جزء من الثانية. وللحماية من الاندفاع التيار الشاحنضع أيضًا مقاومًا منخفض المقاومة. سيلعب أيضًا دور المصهر ، حيث يحترق على الفور إذا تعطل المكثف عن طريق الخطأ (لا شيء يدوم إلى الأبد ، وهذا يحدث أيضًا).

يجب أن يكون المكثف 400 فولت على الأقل ، أو خاصًا بالدوائر التيار المتناوبجهد لا يقل عن 250 فولت.
وإذا أردنا أن نفعل أدى المصباح الكهربائيمصابيح متعددة؟ نقوم بتشغيلها جميعًا على التوالي ، فالديود القادم يكفي لواحد على الإطلاق.

يجب تصميم الصمام الثنائي لتيار لا يقل عن التيار من خلال مصابيح LED ، والجهد العكسي - لا يقل عن مجموع الجهد على مصابيح LED. والأفضل من ذلك ، خذ عددًا زوجيًا من مصابيح LED وقم بتشغيلها في موازاة معاكسة.

في الشكل ، يتم رسم ثلاثة مصابيح LED في كل سلسلة ، في الواقع قد يكون هناك أكثر من اثني عشر منها.
كيف تحسب مكثف؟ من جهد السعة لشبكة 315 فولت ، نطرح مجموع انخفاض الجهد عبر مصابيح LED (على سبيل المثال ، لثلاثة مصابيح بيضاء ، هذا حوالي 12 فولت). نحصل على انخفاض الجهد عبر المكثف لأعلى \ u003d 303 فولت. السعة في الميكروفاراد ستكون مساوية لـ (4.45 * I) / أعلى ، حيث أنا هو التيار المطلوب من خلال مصابيح LED بالمللي أمبير. في حالتنا ، بالنسبة لـ 20 مللي أمبير ، ستكون السعة (4.45 * 20) / 303 = 89/303 ~ = 0.3 uF. يمكنك وضع مكثفين 0.15 فائق التوهج (150 نانوفاراد) على التوازي.

أكثر الأخطاء شيوعًا عند توصيل مصابيح LED

1. توصيل LED مباشرة بمصدر طاقة بدون محدد تيار (مقاوم أو شريحة سائق خاصة). نوقشت أعلاه. يفشل مؤشر LED بسرعة بسبب كمية التيار التي يتم التحكم فيها بشكل سيئ.

2. توصيل المصابيح المتصلة بالتوازي مع المقاوم المشترك. أولاً ، بسبب التشتت المحتمل للمعلمات ، ستضيء مصابيح LED بسطوع مختلف. ثانيًا ، والأهم من ذلك ، إذا فشل أحد مصابيح LED ، فسوف يتضاعف تيار الثانية ، وقد يحترق أيضًا. في حالة استخدام مقاوم واحد ، يكون من الأنسب توصيل مصابيح LED في سلسلة. بعد ذلك ، عند حساب المقاوم ، نترك التيار كما هو (على سبيل المثال ، 10 مللي أمبير) ، ونضيف انخفاض الجهد الأمامي لمصابيح LED (على سبيل المثال ، 1.8 فولت + 2.1 فولت = 3.9 فولت).

3. تشغيل المصابيح في سلسلة ، مصممة لتيارات مختلفة. في هذه الحالة ، سوف يتآكل أحد مصابيح LED أو يتوهج بشكل خافت - اعتمادًا على الإعداد الحالي للمقاوم المحدد.

4. تركيب المقاوم لمقاومة غير كافية. نتيجة لذلك ، فإن التيار المتدفق عبر LED كبير جدًا. نظرًا لأن جزءًا من الطاقة يتم تحويله إلى حرارة بسبب عيوب في الشبكة البلورية ، فإنها تصبح أكثر من اللازم في التيارات العالية. ترتفع درجة حرارة البلورة ، مما يؤدي إلى تقليل مدة خدمتها بشكل كبير. مع المبالغة في تقدير التيار ، بسبب تسخين منطقة الوصل pn ، ينخفض ​​العائد الكمومي الداخلي ، وينخفض ​​سطوع LED (هذا ملحوظ بشكل خاص لمصابيح LED الحمراء) ، وتبدأ البلورة في التفكك بشكل كارثي.

5. توصيل LED بأنابيب التيار المتردد (على سبيل المثال 220 فولت) دون اتخاذ إجراءات للحد من الجهد العكسي. تحتوي معظم مصابيح LED على حد جهد عكسي يبلغ حوالي 2 فولت ، في حين أن جهد نصف الدورة العكسي عند إيقاف تشغيل مؤشر LED يؤدي إلى انخفاض الجهد عبره يساوي جهد الإمداد. هنالك الكثير مخططات مختلفة، باستثناء التأثير المدمر للجهد العكسي. تمت مناقشة أبسط واحد أعلاه.

6. تركيب مقاوم للطاقة غير كافية. نتيجة لذلك ، يصبح المقاوم ساخنًا جدًا ويبدأ في إذابة عزل الأسلاك التي تلامسه. ثم يحترق عليها الطلاء ، وفي النهاية ينهار تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة. لا يمكن للمقاوم أن يتبدد أكثر من الطاقة التي صُمم من أجلها دون ألم.

وميض المصابيح

مؤشر LED الوامض (MSD) عبارة عن مصباح LED مزود بمولد نبضات مدمج بتردد وميض يبلغ 1.5-3 هرتز.
على الرغم من الانضغاط ، يشتمل مصباح LED الوامض على مولد رقاقة أشباه الموصلات وبعض العناصر الإضافية. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن مؤشر LED الوامض متعدد الاستخدامات - يمكن أن يتراوح جهد إمداد مثل هذا الصمام من 3 إلى 14 فولت للجهد العالي ، ومن 1.8 إلى 5 فولت لعينات الجهد المنخفض.

الصفات المميزة لوامض الصمام الثنائي:

    حجم صغير
    جهاز إشارات ضوئية مدمجة
    نطاق جهد إمداد واسع (حتى 14 فولت)
    لون مختلف للإشعاع.

في بعض المتغيرات من مصابيح LED الوامضة ، يمكن بناء عدة (عادة 3) مصابيح LED متعددة الألوان بفواصل زمنية مختلفة للفلاش.
إن استخدام مصابيح LED الوامضة له ما يبرره في الأجهزة المدمجة ، حيث يتم وضع متطلبات عالية على أبعاد عناصر الراديو ومصدر الطاقة - تعد مصابيح LED الوامضة اقتصادية للغاية ، لأنها دائرة كهربائيةيعتمد MSD على هياكل MOS. يمكن لمصباح LED وامض أن يحل محل وحدة وظيفية كاملة بسهولة.

تعيين رسم شرطي لمصباح LED الوامض قيد التشغيل مخططات الدوائرلا يختلف عن تعيين LED التقليدي ، باستثناء أن خطوط الأسهم منقطة وترمز إلى خصائص وميض LED.

إذا نظرت من خلال الغلاف الشفاف لمصباح LED الوامض ، فستلاحظ أنه مكون هيكليًا من جزأين. على أساس الكاثود (الطرف السالب) ، يتم وضع بلورة الصمام الثنائي الباعث للضوء.
توجد رقاقة المذبذب على قاعدة طرف الأنود.
عن طريق ثلاثة وصلات من الأسلاك الذهبية ، يتم توصيل جميع أجزاء هذا الجهاز المدمج.

من السهل التمييز بين MSD و LED التقليدي من خلال مظهره ، والنظر إلى غلافه من خلال الضوء. يوجد داخل MSD ركيزتان من نفس الحجم تقريبًا. على أولها مكعب باعث ضوئي بلوري مصنوع من سبيكة أرضية نادرة.
للزيادة تدفق مضيئة، والتركيز وتشكيل الحزمة ، يتم استخدام عاكس مكافئ من الألومنيوم (2). في MSD ، يكون قطره أصغر قليلاً من قطره في LED التقليدي ، حيث يتم شغل الجزء الثاني من السكن بواسطة ركيزة بدائرة متكاملة (3).
يتم توصيل كلا الركيزتين كهربائياً ببعضهما البعض عن طريق وصلات توصيل من سلك ذهبي (4). جسم MSD (5) مصنوع من البلاستيك غير اللامع المشتت للضوء أو البلاستيك الشفاف.
لا يوجد الباعث في MSD على محور تناظر العلبة ، لذلك ، لضمان الإضاءة المنتظمة ، يتم استخدام دليل الضوء المنتشر الملون المتجانسة في أغلب الأحيان. توجد العلبة الشفافة فقط في MSDs ذات الأقطار الكبيرة بنمط إشعاع ضيق.

تتكون شريحة المذبذب من مذبذب رئيسي عالي التردد - يعمل باستمرار - يتقلب ترددها ، وفقًا لتقديرات مختلفة ، حول 100 كيلو هرتز. جنبا إلى جنب مع مولد الترددات اللاسلكية ، يعمل مقسم على العناصر المنطقية ، والذي يقسم التردد العالي إلى قيمة 1.5-3 هرتز. يرجع استخدام مولد عالي التردد مع مقسم تردد إلى حقيقة أن تنفيذ مولد منخفض التردد يتطلب استخدام مكثف مع سعة كبيرةلسلسلة التوقيت.

لجعل التردد العالي يصل إلى 1-3 هرتز ، يتم استخدام فواصل على العناصر المنطقية ، والتي يسهل وضعها على مساحة صغيرة من بلورة أشباه الموصلات.
بالإضافة إلى مذبذب RF الرئيسي والمقسم ، أ مفتاح الكترونيوالصمام الثنائي الواقي. بالنسبة لمصابيح LED الوامضة ، المصممة لجهد إمداد يتراوح من 3 إلى 12 فولت ، يتم أيضًا تضمين المقاوم المحدد. لا تحتوي محركات MSD ذات الجهد المنخفض على مقاوم محدد ، حيث يلزم وجود الصمام الثنائي الواقي لمنع تلف الدائرة المصغرة إذا تم عكس مصدر الطاقة.

من أجل التشغيل الموثوق والطويل الأجل لأجهزة MSD عالية الجهد ، من المستحسن قصر جهد الإمداد على 9 فولت. مع زيادة الجهد ، تزداد الطاقة المشتتة لـ MSD ، وبالتالي تسخين بلورة أشباه الموصلات. بمرور الوقت ، يمكن أن تتسبب الحرارة الزائدة في تدهور مؤشر LED الوامض بسرعة.

يمكنك التحقق بأمان من إمكانية خدمة مصباح LED الوامض باستخدام بطارية 4.5 فولت ومقاوم 51 أوم متصل في سلسلة بمصباح LED ، بقوة لا تقل عن 0.25 واط.

يمكن التحقق من صحة الصمام الثنائي IR باستخدام كاميرا الهاتف الخلوي.
نقوم بتشغيل الكاميرا في وضع التصوير ، والتقاط الصمام الثنائي على الجهاز (على سبيل المثال ، جهاز التحكم عن بعد) ، والضغط على الأزرار الموجودة في جهاز التحكم عن بعد ، ويجب أن يومض الصمام الثنائي IR العامل في هذه الحالة.

في الختام ، يجب الانتباه إلى قضايا مثل لحام وتركيب مصابيح LED. هذا أيضا جدا أسئلة مهمةالتي تؤثر على قابليتها للبقاء.
تخشى مصابيح LED والدوائر الدقيقة من التوصيل الثابت وغير الصحيح والسخونة الزائدة ، يجب أن يكون لحام هذه الأجزاء بأسرع ما يمكن. يجب عليك استخدام مكواة لحام منخفضة الطاقة بدرجة حرارة طرف لا تزيد عن 260 درجة ولحام لمدة لا تزيد عن 3-5 ثوانٍ (توصيات الشركة المصنعة). لن يكون من الضروري استخدام ملاقط طبية عند اللحام. يتم أخذ LED بملاقط أعلى للجسم ، مما يوفر إزالة إضافية للحرارة من البلورة أثناء اللحام.
يجب ثني أرجل LED بنصف قطر صغير (حتى لا تنكسر). نتيجة للمنحنيات المعقدة ، يجب أن تظل الأرجل الموجودة في قاعدة العلبة في وضع المصنع ويجب أن تكون متوازية وليست متوترة (وإلا فسوف تتعب وستسقط البلورة من الأرجل).

المصابيح و معلومات عامة

المصطلحات باللغة الروسية

التوصيل المتسلسل لمكونات الراديو- هذا عندما تكون الأجزاء مترابطة من جانب واحد فقط ، أي بالتتابع:

يحدث التضمين المتوازي لمكونات الراديو عندما تكون الأجزاء مترابطة عند نقطتين - في البداية والنهاية:

الجهد االكهربى - القوة التي "تضغط" بها الكهرباء في السلك لتوليد تياره.
إنه مشابه لاختلاف الضغط في بداية ونهاية خط الأنابيب ، اعتمادًا على قوة المضخة التي تدفع الماء إلى الأنبوب.
يقاس بالفولت (V).

تيار- "كمية الكهرباء" التي تمر عبر السلك لكل وحدة زمنية.
على غرار كمية المياه التي تمر عبر الأنبوب.
يقاس بالأمبير (أ).

مقاومةهي القوة التي تمنع مرور الكهرباء.
على غرار تضيق الأنبوب الذي يمنع التدفق الحر للمياه.
يقاس بالأوم (أوم).

قوة- خاصية تعكس القدرة ، على سبيل المثال ، المقاوم لتمرير تيار كهربائي دون الإضرار بنفسه (ارتفاع درجة الحرارة أو التدمير).
على غرار سماكة جدار الأنبوب الضيق.

دي سي- يحدث هذا عندما تتدفق الكهرباء باستمرار في اتجاه واحد ، من الموجب إلى السالب.
هذه هي البطاريات ، والمراكم ، والتيار بعد المعدلات.
إنه مشابه لتدفق الماء مدفوعًا بمضخة عبر أنبوب محلق في اتجاه واحد.

انخفاض الجهد- فرق الجهد قبل وبعد الجزء الذي يعطي المقاومة التيار الكهربائي، أي الجهد المقاس عند ملامسات هذا الجزء.
على غرار الاختلاف في ضغط الماء الذي تحركه المضخة في دائرة ، قبل وبعد أحد انقباضات الأنابيب.

التيار المتناوب- يحدث هذا عندما تتدفق الكهرباء للأمام وللخلف ، وتغير اتجاه الحركة إلى العكس بتردد معين ، على سبيل المثال ، 50 مرة في الثانية.
هو - هي الشبكة الكهربائيةالإضاءة والمآخذ. في نفوسهم ، يوجد سلك واحد (صفر) شائع ، بالنسبة إلى الجهد في السلك الآخر (الطور) إما موجب أو سالب. نتيجة لذلك ، عندما تقوم بتوصيل غلاية كهربائية ، على سبيل المثال ، يتدفق التيار في اتجاه واحد أو آخر.
إنه مشابه لحركة الماء ، التي تنزل بها المضخة عبر الأنبوب (الطور) من الأعلى ، ثم تضغط في الخزان (صفر) ، ثم تمتصها.

تردد التيار المتردد- عدد الدورات الكاملة (فترات) تغيير اتجاه التيار (ذهابًا وإيابًا) في الثانية.
يقاس بالهرتز (هرتز). دورة واحدة في الثانية تساوي ترددًا قدره 1 هرتز.
يحتوي التيار المتردد على نصف دورة أمامية وعكسية (أي إيجابية وسلبية).
في الشبكات الكهربائية المنزلية الروسية (في المقابس وفي المصابيح الكهربائية) ، يكون التردد 50 هرتز.

أهم خصائص LEDs:

1. القطبية.

الصمام هو أشباه الموصلات. يمرر التيار من خلال نفسه في اتجاه واحد فقط (تمامًا مثل الصمام الثنائي التقليدي). في هذه اللحظة ، يضيء. لذلك ، عند توصيل مصباح LED ، فإن قطبية اتصاله مهمة. إذا كان مؤشر LED متصلاً بالتيار المتردد (قطبية تتغير ، على سبيل المثال ، 50 مرة في الثانية ، كما في المقبس) ، فسيمرر LED التيار في نصف دورة واحدة ولا يمر في الآخر ، أي ، سوف تومض بسرعة ، ومع ذلك ، تكاد تكون غير محسوسة للعينين.

ألاحظ أنه عند توصيل LED بالتيار المتناوب ، من الضروري حمايته من عمل جهد نصف الدورة العكسي ، نظرًا لأن الحد الأقصى المسموح به للجهد العكسي لمعظم مؤشرات LED يقع ضمن بضعة فولتات. للقيام بذلك ، بالتوازي مع الصمام ولكن مع عكس القطبيةتحتاج إلى تشغيل أي صمام ثنائي من السيليكون يسمح للتيار بالتدفق في الاتجاه المعاكس وتنظيم انخفاض الجهد على نفسه بحيث لا يتجاوز الحد الأقصى المسموح به للجهد العكسي لمصباح LED.

عادةً ما يتم وضع علامة ناقص (كاثود) لمصباح LED بقطع صغير للحالة أو بسلك أقصر. في حالة عدم وجود هذه العلامات ، يمكن أيضًا تحديد القطبية بشكل تجريبي عن طريق توصيل الصمام الثنائي الباعث للضوء لفترة وجيزة بجهد الإمداد من خلال المقاوم المناسب. ومع ذلك ، فهذه ليست أفضل طريقة لتحديد القطبية. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تجنب الانهيار الحراري للـ LED أو الانخفاض الحاد في عمر خدمته ، من المستحيل تحديد القطبية بواسطة "طريقة الوخز" بدون المقاوم المناسب!

جهد الإمداد - معلمة LED غير قابلة للتطبيق. لا تتمتع مصابيح LED بهذه الخاصية ، لأنه لا يمكنك توصيل مصابيح LED بمصدر طاقة مباشرة. الشيء الرئيسي هو أن الجهد الذي يتم تشغيل LED من خلاله (من خلال المقاوم) يجب أن يكون أعلى من انخفاض الجهد المباشر لمصباح LED (يشار إلى انخفاض الجهد المباشر في الخاصية بدلاً من جهد الإمداد وبالنسبة لمصابيح LED التقليدية من 1.8 إلى 3.6 فولت في المتوسط).

لا يمكن أن يكون جهد الإمداد سمة مميزة لمصباح LED ، لأنه لكل مثيل من مؤشر LED من نفس التصنيف ، قد يكون الجهد المناسب له مختلفًا. من خلال تشغيل العديد من مصابيح LED من نفس التصنيف بالتوازي ، وربطها بجهد كهربائي ، على سبيل المثال ، 2 فولت ، فإننا نخاطر بحرق بعض النسخ بسرعة وإبراز البعض الآخر بسبب انتشار الخصائص. لذلك ، عند توصيل LED ، من الضروري عدم مراقبة الجهد ، ولكن التيار.

يتوافق التيار المقدر لمعظم مؤشرات LED مع إما 10 أو 20 مللي أمبير (بالنسبة لمصابيح LED الخارجية ، يُشار إلى 20 مللي أمبير في كثير من الأحيان) ، ويتم ضبطه بشكل فردي لكل مؤشر LED من خلال مقاومة المقاوم المتصل بالسلسلة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا تكون قوة المقاوم أقل من المستوى المحسوب ، وإلا فقد ترتفع درجة حرارتها. موقع المقاوم (على الجانب الإيجابي من LED أو على الجانب السالب) غير ذي صلة.

نظرًا لأنه من المهم بالنسبة لمصباح LED أن يتطابق تياره مع التيار الاسمي ، يصبح من الواضح سبب عدم إمكانية توصيله مباشرة بجهد الإمداد. على سبيل المثال ، عند جهد 1.9 فولت ، يكون التيار 20 ملي أمبير ، فعند جهد 2 فولت ، سيكون التيار بالفعل 30 ملي أمبير. تغير الجهد بمقدار عُشر فولت فقط ، وقفز التيار بنسبة 50٪ وقلل بشكل كبير من عمر الصمام. وحتى إذا تم تضمين المقاوم المحسوب تقريبًا في الدائرة المتسلسلة مع LED ، فسيؤدي ذلك إلى إجراء تعديل أكثر دقة للتيار.

حساب المقاوم المحدد الحالي
مقاومة المقاوم:

R \ u003d (Upit. - Upad.) / (I * 0.75)


- مضطرب. - جهد التيار الكهربائي بالفولت.
- يسقط. - انخفاض الجهد المباشر عبر الصمام بالفولت (المشار إليه في المواصفات وعادة ما يكون في حدود 2 فولت). عندما يتم تشغيل العديد من مصابيح LED بالتسلسل ، فإن مقادير انخفاضات الجهد تزيد.
- I - الحد الأقصى للتيار المباشر للـ LED بالأمبير (المشار إليه في الخصائص وعادة ما يكون إما 10 أو 20 مللي أمبير ، أي 0.01 أو 0.02 أمبير). عندما يتم توصيل العديد من مصابيح LED في سلسلة ، لا يزيد التيار الأمامي.
- 0.75 - معامل الموثوقية لمصباح LED.

الحد الأدنى من قوة المقاوم:

P \ u003d (Upit. - Ufall.) ^ 2 / R.

P هي قوة المقاوم بالواط.
- مضطرب. - الجهد الفعال (الفعال ، جذر متوسط ​​التربيع) لمصدر الطاقة بالفولت.
- يسقط. - انخفاض الجهد المباشر عبر الصمام بالفولت (المشار إليه في المواصفات وعادة ما يكون في حدود 2 فولت). عندما يتم تشغيل العديد من مصابيح LED بالتسلسل ، فإن مقادير انخفاضات الجهد تزيد. .
- R - مقاومة المقاوم بالأوم.

الحد من الجهد العكسي عند توصيل LED بالتيار المتردد

عند توصيل LED بالتيار المتردد ، من الضروري الحد من تأثير جهد نصف الدورة العكسي الذي يشكل خطورة عليه. بالنسبة لمعظم مصابيح LED ، يبلغ الحد الأقصى المسموح به للجهد العكسي حوالي 2 فولت فقط ، وبما أن مؤشر LED مغلق في الاتجاه المعاكس ولا يوجد عمليًا أي تيار يتدفق خلاله ، يصبح انخفاض الجهد عبره ممتلئًا ، أي يساوي العرض الجهد االكهربى. نتيجة لذلك ، يتم تطبيق جهد الإمداد الكامل لدورة نصف دورة عكسية على أطراف الصمام الثنائي.

من أجل إنشاء انخفاض مقبول في الجهد على LED لدورة نصف عكسية ، من الضروري تمرير تيار عكسي "من خلاله". للقيام بذلك ، بالتوازي مع LED ، ولكن مع القطبية العكسية ، تحتاج إلى تشغيل أي صمام ثنائي من السيليكون (يبدأ وضع العلامات عند 2D ... أو KD ...) ، وهو مصمم للتيار المباشر الذي لا يقل عن ما يتدفق في دائرة كهربائية (على سبيل المثال ، 10 مللي أمبير).

سيتخطى الصمام الثنائي نصف دورة إشكالية ويخلق انخفاضًا في الجهد عبر نفسه وهو عكس LED. نتيجة لذلك ، سيصبح الجهد العكسي للـ LED مساويًا لانخفاض الجهد الأمامي للديود (بالنسبة لثنائيات السيليكون ، يكون هذا حوالي 0.5–0.7 فولت) ، وهو أقل من حد 2 فولت لمعظم مصابيح LED. العكس هو الحد الأقصى الجهد المسموح بهلأن الصمام الثنائي أعلى بكثير من 2 فولت ، وبالتالي يتم تقليله بنجاح من خلال انخفاض الجهد الأمامي لمصباح LED. نتيجة لذلك ، الجميع سعداء.

بناءً على اعتبارات توفير المساحة ، يجب إعطاء الأفضلية للديودات صغيرة الحجم (على سبيل المثال ، الصمام الثنائي KD522B ، الذي يستخدم ، بالمناسبة ، في مرشحات الشبكة"الطيار" لهذا الغرض). بدلاً من الصمام الثنائي السليكوني ، يمكنك أيضًا وضع مصباح LED ثانٍ بنفس التيار الأمامي الأقصى أو أعلى منه ، ولكن بشرط ألا يتجاوز انخفاض الجهد لمصباح LED الحد الأقصى المسموح به للجهد العكسي للآخر.

ملحوظة: بعض شرائح اللحم لا تحمي الصمام من الجهد العكسي ، بحجة أن الصمام لا يحترق على أي حال. ومع ذلك ، فإن هذا الوضع خطير. مع وجود جهد عكسي أعلى من المحدد في خصائص LED (عادةً 2 فولت) ، مع كل نصف دورة عكسية ، نتيجة للتعرض لمجال كهربائي قوي في تقاطع p-n ، يحدث انهيار كهربائي لمصباح LED والتيار يتدفق من خلاله في الاتجاه المعاكس.

في حد ذاته ، يكون الانهيار الكهربائي قابلاً للانعكاس ، أي أنه لا يتلف الصمام الثنائي ، وعندما ينخفض ​​الجهد العكسي ، تتم استعادة خصائص الصمام الثنائي. بالنسبة لثنائيات زينر ، على سبيل المثال ، يعد هذا بشكل عام أحد أوضاع التشغيل. ومع ذلك ، فإن هذا التيار الإضافي ، على الرغم من تقييده بواسطة المقاوم ، يمكن أن يتسبب في ارتفاع درجة حرارة تقاطع الصمام الثنائي الباعث للضوء في الصمام ، مما يؤدي إلى انهيار حراري لا رجعة فيه ومزيد من تدمير البلورة. لذلك ، لا تكن كسولًا لوضع الصمام الثنائي المحول. علاوة على ذلك ، فإن أي صمام ثنائي من السيليكون مناسب لهذا ، لأنه (على عكس الجرمانيوم) لديهم تيار عكسي صغير ، وبالتالي لن يأخذ على عاتقه ، مما يقلل من سطوع LED المحول.

أكثر الأخطاء شيوعًا عند توصيل مصابيح LED

1. توصيل LED مباشرة بمصدر طاقة بدون محدد تيار (مقاوم أو شريحة سائق خاصة). نوقشت أعلاه. يفشل مؤشر LED بسرعة بسبب كمية التيار التي يتم التحكم فيها بشكل سيئ.

2. توصيل المصابيح المتصلة بالتوازي مع المقاوم المشترك. أولاً ، بسبب التشتت المحتمل للمعلمات ، ستضيء مصابيح LED بسطوع مختلف. ثانيًا ، والأهم من ذلك ، إذا فشل أحد مصابيح LED ، فسوف يتضاعف تيار الثانية ، وقد يحترق أيضًا. في حالة استخدام مقاوم واحد ، يكون من الأنسب توصيل مصابيح LED في سلسلة. بعد ذلك ، عند حساب المقاوم ، نترك التيار كما هو (على سبيل المثال ، 10 مللي أمبير) ، ونضيف انخفاض الجهد الأمامي لمصابيح LED (على سبيل المثال ، 1.8 فولت + 2.1 فولت = 3.9 فولت).

3. تشغيل المصابيح في سلسلة ، مصممة لتيارات مختلفة. في هذه الحالة ، سوف يتآكل أحد مصابيح LED أو يتوهج بشكل خافت - اعتمادًا على الإعداد الحالي للمقاوم المحدد.

5. توصيل LED بأنابيب التيار المتردد (على سبيل المثال 220 فولت) دون اتخاذ إجراءات للحد من الجهد العكسي. تحتوي معظم مصابيح LED على حد جهد عكسي يبلغ حوالي 2 فولت ، في حين أن جهد نصف الدورة العكسي عند إيقاف تشغيل مؤشر LED يؤدي إلى انخفاض الجهد عبره يساوي جهد الإمداد. هناك العديد من المخططات المختلفة التي تستبعد التأثير المدمر للجهد العكسي. تمت مناقشة أبسط واحد أعلاه.

6. تركيب مقاوم للطاقة غير كافية. نتيجة لذلك ، يصبح المقاوم ساخنًا جدًا ويبدأ في إذابة عزل الأسلاك التي تلامسه. ثم يحترق عليها الطلاء ، وفي النهاية ينهار تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة. لا يمكن للمقاوم أن يتبدد أكثر من الطاقة التي صُمم من أجلها دون ألم.

إذا لم يكن هناك المقاوم المطلوب

يمكن الحصول على المقاومة المطلوبة والقدرة (P) للمقاوم من خلال الجمع بين المقاومات ذات التصنيفات والقوى الأخرى بترتيب تسلسلي متوازي.
صيغة المقاومة ل اتصال تسلسليالمقاومات

صيغة المقاومة ل اتصال موازيةالمقاومات

R = (R1 * R2) / (R1 + R2) أو R = 1 / (1 / R1 + 1 / R2)

غير محدود:

R = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + ... + 1 / Rn)

قوة المقاومات

يتم حساب قوة المقاومات في التجميع بناءً على نفس الصيغ المستخدمة في المقاومات الفردية. عند التوصيل في سلسلة ، يتم استبدال جهد مصدر الطاقة في صيغة حساب الطاقة ، مطروحًا منه انخفاض الجهد عبر المقاومات الأخرى في السلسلة والصمام الثنائي الباعث للضوء.

4 سنوات