تشغيل الصمام المناسب. التوصيل الصحيح لمصابيح LED 3.7 فولت
الإصدار الأول من دائرة المصباح
في الاختبارات ، أظهرت هذه الدائرة ثباتًا لا يُصدق ضمن جهد الإمداد البالغ 3.7-14 فولت (لكن اعلم أن الكفاءة تتناقص مع زيادة الجهد). نظرًا لأنني قمت بتعيين 3.7 فولت عند الخرج ، فقد كان ذلك في نطاق الجهد بأكمله (قمنا بتعيين جهد الخرج باستخدام المقاوم R3 ، عندما تنخفض هذه المقاومة ، يزداد جهد الخرج ، لكنني لا أنصحك بتقليله كثيرًا ، إذا قمت بتجربة ، وحساب الحد الأقصى للتيار على LED1 LED والجهد الأقصى في الثانية). إذا قمنا بتغذية هذه الدائرة من بطاريات Li-ion ، فإن الكفاءة تكون حوالي 87-95٪. اسأل ، لماذا ثم جاء مع PWM؟ إذا كنت لا تصدقني ، تحقق من ذلك بنفسك.
عند 4.2 فولت الكفاءة = 87٪. عند 3.8 فولت الكفاءة = 95٪. P = U * أنا
يستهلك LED 0.7A عند 3.7 فولت ، أي 0.7 * 3.7 = 2.59 واط ، يطرح جهد البطارية المشحونة ويضرب في الاستهلاك الحالي: (4.2 - 3.7) * 0.7 = 0.35 واط. لنكتشف الآن الكفاءة: (100 / (2.59 + 0.37)) * 2.59 = 87.5٪. ونصف بالمائة لتسخين الأجزاء المتبقية والمسارات. مكثف C2 - بداية ناعمة لتشغيل آمن للـ LED والحماية من التداخل. تأكد من تثبيت مصباح LED قوي على المبرد ، لقد استخدمت مشعاعًا واحدًا من مصدر طاقة الكمبيوتر. موقع الأجزاء:
يجب ألا يلمس الترانزستور الناتج الجدار المعدني الخلفي للوحة ، أو وضع الورق بينهما أو رسم رسم للوحة على ورقة من دفتر الملاحظات وجعله كما هو على الجانب الآخر من الورقة. لتشغيل مصباح يدوي LED ، استخدمت بطاريتي Li-ion من بطارية كمبيوتر محمول ، ولكن من الممكن تمامًا استخدام بطاريات الهاتف ، فمن المستحسن أن يكون إجمالي تيارها 5-10A * h (نتصل بالتوازي).
دعنا ننتقل إلى الإصدار الثاني من مصباح الصمام الثنائي
بعت المصباح الأول وشعرت أنه بدونه كان مزعجًا بعض الشيء في الليل ، ولا توجد تفاصيل لتكرار المخطط السابق ، لذلك كان علي أن أرتجل مما كان في تلك اللحظة وهو: KT819 و KT315 و KT361. نعم ، حتى في مثل هذه التفاصيل ، من الممكن تجميع مثبت الجهد المنخفض ، ولكن مع خسائر أعلى قليلاً. يشبه المخطط المخطط السابق ، لكن في هذا المخطط كل شيء عكس ذلك تمامًا. يوفر مكثف C4 هنا أيضًا الجهد بسلاسة. الفرق هو أن الترانزستور الناتج هنا مفتوح مع المقاوم R1 و KT315 يغلقه بجهد معين ، بينما في الدائرة السابقة يتم إغلاق الترانزستور الناتج ويفتح ثانية. موقع الأجزاء:
لقد استخدمتها لمدة ستة أشهر تقريبًا ، حتى تشققت العدسة ، مما أدى إلى إتلاف جهات الاتصال داخل مؤشر LED. كان لا يزال يعمل ، لكن ثلاث زنازين فقط من أصل ست. لذلك ، تركت كهدية :) الآن سأخبرك لماذا هذا الاستقرار الجيد باستخدام مصباح LED إضافي. بالنسبة لأولئك المهتمين ، نقرأه ، يمكن أن يكون مفيدًا عند تصميم مثبتات الجهد المنخفض ، أو نتخطاه وننتقل إلى الخيار الأخير.
فلنبدأ بتثبيت درجة الحرارة ، فمن أجرى التجارب يعرف مدى أهميتها في الشتاء أو الصيف. لذلك ، في هذين الكشافين القويين ، يعمل النظام التالي: مع ارتفاع درجة الحرارة ، تزداد قناة أشباه الموصلات ، مما يسمح بمرور المزيد من الإلكترونات أكثر من المعتاد ، لذلك يبدو أن مقاومة القناة تتناقص ، وبالتالي يزداد مرور التيار ، منذ ذلك الحين يعمل النظام على جميع أشباه الموصلات ، ويزداد التيار عبر LED أيضًا عن طريق إغلاق جميع الترانزستورات إلى مستوى معين ، أي جهد التثبيت (أجريت تجارب في نطاق درجة حرارة -21 ... +50 درجة مئوية). لقد جمعت الكثير من دوائر التثبيت على الإنترنت وتساءلت "كيف يمكن ارتكاب مثل هذه الأخطاء!" حتى أن أحدهم أوصى بمخططه الخاص لتشغيل الليزر ، حيث قامت 5 درجات من ارتفاع درجة الحرارة بإعداد الليزر للإخراج ، لذا ضع في اعتبارك هذا الفارق الدقيق أيضًا!
الآن حول LED نفسه. يعرف كل من لعب بجهد إمداد مصابيح LED أنه مع زيادته ، يزداد الاستهلاك الحالي أيضًا بشكل حاد. لذلك ، مع حدوث تغيير طفيف في جهد الخرج للمثبت ، يتفاعل الترانزستور (KT361) عدة مرات أسهل من التفاعل مع مقسم المقاوم البسيط (الذي يتطلب ربحًا كبيرًا) ، والذي يحل جميع مشاكل مثبتات الجهد المنخفض ويقلل من عدد الأجزاء.
الإصدار الثالث من مصباح LED
دعنا ننتقل إلى آخر مخطط تم دراسته واستخدامه من قبلي حتى اليوم. الكفاءة أكبر مما كانت عليه في المخططات السابقة ، وكان سطوع التوهج أعلى ، وبطبيعة الحال ، اشتريت عدسة تركيز إضافية لمصباح LED ، فهناك بالفعل 4 بطاريات ، والتي تساوي تقريبًا سعة 14 أمبير * ساعة. البريد الإلكتروني الرئيسي. مخطط:
الدائرة بسيطة للغاية ومجمعة في تصميم SMD ، ولا يوجد LED وترانزستورات إضافية تستهلك التيار الزائد. لتحقيق الاستقرار ، تم استخدام TL431 وهذا يكفي تمامًا ، والكفاءة هنا تتراوح من 88 - 99٪ ، إذا كنت لا تصدق ذلك ، فاحسبها. صورة للجهاز الجاهز محلي الصنع:
نعم ، بالمناسبة ، حول السطوع ، هنا سمحت بـ 3.9 فولت عند خرج الدائرة وكنت أستخدمها لأكثر من عام ، لا يزال مؤشر LED على قيد الحياة ، فقط المبرد يسخن قليلاً. ولكن من يريد ضبط جهد إمداد أقل لنفسه عن طريق اختيار مقاومات الإخراج R2 و R3 (أنصحك بالقيام بذلك على مصباح متوهج ، عندما تحصل على النتيجة التي تريدها ، قم بتوصيل LED). شكراً لاهتمامكم ، كان ليفتي ليشا (ستيبانوف أليكسي) معك.
ناقش المقالة الأضواء الكاشفة القوية LED
دعونا نلقي نظرة على منتجات LED التي تتراوح من 5 مم القديمة إلى المصابيح فائقة السطوع عالية الطاقة حتى 10 وات.
لاختيار المصباح "المناسب" لاحتياجاتك ، تحتاج إلى فهم نوع مصابيح LED وخصائصها.
ما هي الثنائيات المستخدمة في الكشافات؟
بدأت مصابيح LED القوية بأجهزة ذات مصفوفة 5 مم.
أصبحت مصابيح LED ذات التصميمات المختلفة تمامًا ، من الجيب إلى التخييم ، منتشرة على نطاق واسع في منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. انخفض سعرها بشكل كبير ، ولعب السطوع وعمر البطارية الطويل دورًا.
تستهلك المصابيح البيضاء فائقة السطوع مقاس 5 مم 20 إلى 50 مللي أمبير من التيار عند انخفاض الجهد من 3.2 إلى 3.4 فولت. شدة الضوء 800 mcd.
يظهرون أنفسهم بشكل جيد للغاية في مصابيح يدوية صغيرة. يسمح لك الحجم الصغير بحمل هذا المصباح معك. يتم تشغيلها إما عن طريق بطاريات "الأصابع الصغيرة" ، أو من عدة "حبوب" دائرية. غالبا ما تستخدم في الولاعات مع مصباح يدوي.
هذه هي المصابيح التي تم تركيبها في الفوانيس الصينية لسنوات عديدة ، لكن عمرها ينقضي تدريجياً.
في مصابيح البحث ذات العاكس الكبير ، من الممكن تركيب العشرات من هذه الثنائيات ، لكن هذه الحلول تتلاشى تدريجياً في الخلفية ، واختيار المشترين لصالح الأضواء على مصابيح LED القوية من نوع Cree.
البحث عن الضوء مع 5 مم LEDs تعمل هذه الكشافات على بطاريات AA أو AAA أو بطاريات قابلة لإعادة الشحن. إنها غير مكلفة وتفقد السطوع والجودة للمصابيح الكهربائية الحديثة على بلورات أكثر قوة ، ولكن أكثر من ذلك أدناه.
في مزيد من التطوير للمصابيح الكهربائية ، مرت الشركات المصنعة بالعديد من الخيارات ، لكن سوق المنتجات عالية الجودة مشغول بالمصابيح الكهربائية ذات المصفوفات القوية أو مصابيح LED المنفصلة.
ما المصابيح المستخدمة في المصابيح الكهربائية القوية؟
المصابيح الكاشفة القوية هي مصابيح يدوية حديثة من أنواع مختلفة ، تتراوح من تلك التي بحجم الإصبع ، وتنتهي بأضواء بحث ضخمة.
في مثل هذه المنتجات في عام 2017 ، تعتبر علامة Cree التجارية ذات صلة. هذا اسم شركة أمريكية. تعتبر منتجاتها من أكثر المنتجات تقدمًا في مجال تقنية LED. البديل هو LED من الشركة المصنعة Luminus.
مثل هذه الأشياء تتفوق كثيرًا على مصابيح LED من الفوانيس الصينية.
ما هي مصابيح Cree LED الأكثر شيوعًا في المصابيح الكاشفة؟
يتم تسمية النماذج المكونة من ثلاثة إلى أربعة أحرف مفصولة بواصلة. لذا فإن الثنائيات Cree XR-E و XR-G و XM-L و XP-E. غالبًا ما يتم استخدام الطرازين XP-E2 و G2 للمصابيح الكهربائية الصغيرة ، في حين أن XM-L و L2 متعددان للغاية.
يتم استخدامها بدءًا من ما يسمى ب. المصابيح الكاشفة EDC (للارتداء اليومي) من مصابيح يدوية صغيرة أصغر من راحة يدك ، إلى مصابيح بحث جادة كبيرة الحجم.
دعونا نلقي نظرة على خصائص مصابيح LED عالية الطاقة للمصابيح الكاشفة.
| اسم | كري XM-L T6 | كري XM-L2 | كري XP-G2 | كري XR-E |
| صورة |  |
|||
| يو ، ف | 2,9 | 2,85 | 2,8 | 3,3 |
| أنا | 700 | 700 | 350 | 350 |
| ف ، دبليو | 2 | 2 | 1 | 1 |
| درجة حرارة التشغيل ، درجة مئوية | ||||
| التدفق الضوئي ، Lm | 280 | 320 | 145 | 100 |
| زاوية التألق ، ° | 125 | 125 | 115 | 90 |
| مؤشر تجسيد اللون ، Ra | 80-90 | 70-90 | 80-90 | 70-90 |
السمة الرئيسية لمصابيح LED للمصابيح هي التدفق الضوئي. يحدد سطوع المصباح وكمية الضوء التي يمكن أن يعطيها المصدر. يمكن أن تختلف مصابيح LED المختلفة ، التي تستهلك نفس القدر من الطاقة ، بشكل كبير في السطوع.
ضع في اعتبارك خصائص مصابيح LED في المصابيح الكبيرة ، ونوع الكشاف :
| اسم | ||||
| صورة |  |  |  |  |
| يو ، ف | 5,7; 8,55; 34,2; | 6; 12; | 3,6 | 3,5 |
| أنا | 1100; 735; 185; | 2500; 1250 | 5000 | 9000...13500 |
| ف ، دبليو | 6,3 | 8,5 | 18 | 20...40 |
| درجة حرارة التشغيل ، درجة مئوية | ||||
| التدفق الضوئي ، Lm | 440 | 510 | 1250 | 2000...2500 |
| زاوية التألق ، ° | 115 | 120 | 100 | 90 |
| مؤشر تجسيد اللون ، Ra | 70-90 | 80-90 | 80-90 |
غالبًا لا يشير البائعون إلى الاسم الكامل للديود ونوعه وخصائصه ، بل يشيرون إلى علامة أبجدية رقمية مختصرة ومختلفة قليلاً:
- بالنسبة إلى XM-L: T5 ؛ T6 ؛ U2 ؛
- XP-G: R4 ؛ R5 ؛ S2 ؛
- XP-E: Q5 ؛ R2 ؛ ص ؛
- بالنسبة إلى XR-E: P4 ؛ Q3 ؛ س 5 ؛ تم العثور على R.
يمكن تسمية الفانوس فقط ، "EDC T6 Lantern" ، المعلومات بهذا الإيجاز أكثر من كافية.
إصلاح مصباح يدوي
لسوء الحظ ، فإن سعر هذه المصابيح الكهربائية مرتفع للغاية ، وكذلك الثنائيات نفسها. وليس من الممكن دائمًا شراء مصباح يدوي جديد في حالة الكسر. دعنا نتعرف على كيفية تغيير مؤشر LED في المصباح اليدوي.
لإصلاح مصباح يدوي ، تحتاج إلى الحد الأدنى من مجموعة الأدوات:
- لحام حديد؛
- تدفق؛
- جندى.
- مفك براغي؛
- المقياس المتعدد.
للوصول إلى مصدر الضوء ، تحتاج إلى فك رأس الفانوس ، وعادة ما يتم تثبيته على وصلة ملولبة.
في اختبار الصمام الثنائي أو وضع قياس المقاومة ، تحقق مما إذا كان مؤشر LED يعمل بشكل صحيح. للقيام بذلك ، المس المجسات السوداء والحمراء إلى خيوط LED ، أولاً في موضع واحد ، ثم قم بتبديل اللونين الأحمر والأسود.
إذا كان الصمام الثنائي يعمل ، فستكون هناك مقاومة منخفضة في أحد المواضع ، وفي الأخرى - عالية. بهذه الطريقة تحدد أن الصمام الثنائي جيد ويوصل التيار في اتجاه واحد فقط. أثناء الاختبار ، قد يصدر الصمام الثنائي ضوءًا ضعيفًا.
خلاف ذلك ، ستكون هناك دائرة كهربائية قصيرة أو مقاومة عالية (مفتوحة) في كلا الوضعين. ثم تحتاج إلى استبدال الصمام الثنائي في المصباح.
أنت الآن بحاجة إلى فك الصمام من المصباح ، ومراقبة القطبية ، ولحام مصباح جديد. كن حذرًا عند اختيار LED ، ضع في اعتبارك استهلاكه الحالي والجهد الذي تم تصميمه من أجله.
إذا أهملت هذه المعلمات - في أحسن الأحوال ، سيجلس المصباح بسرعة ، في أسوأ الأحوال - سيفشل السائق.
السائق هو جهاز لتشغيل LED بتيار مستقر من مصادر مختلفة. يتم تصنيع السائقين صناعياً لتزويد الطاقة من شبكة 220 فولت ، من شبكة كهربائية للسيارة - 12-14.7 فولت ، من بطاريات Li-ion ، على سبيل المثال ، بحجم 18650. معظم المصابيح الكهربائية القوية مزودة بسائق.
زيادة قوة المصباح
إذا لم تكن راضيًا عن سطوع المصباح الخاص بك أو اكتشفت كيفية استبدال مصباح LED في المصباح اليدوي وترغب في ترقيته ، قبل شراء نماذج الخدمة الشاقة ، قم بدراسة المبادئ الأساسية لتشغيل LED والقيود في تشغيلها.
مصفوفات الصمام الثنائي لا تحب ارتفاع درجة الحرارة - هذه هي الفرضية الرئيسية! ويمكن أن يؤدي استبدال مؤشر LED في المصباح بمصباح أقوى إلى مثل هذا الموقف. انتبه إلى النماذج التي يتم فيها تثبيت الثنائيات الأكثر قوة ومقارنتها مع نظيراتك ، إذا كانت متشابهة في الحجم والتصميم ، فقم بتغييرها.
إذا كان المصباح الخاص بك أصغر ، فستكون هناك حاجة إلى تبريد إضافي. لقد كتبنا المزيد عن صنع المشعات بأيدينا.
إذا حاولت تثبيت مثل هذا العملاق مثل Cree MK-R في مصباح يدوي صغير من سلسلة المفاتيح ، فسوف يفشل بسرعة من ارتفاع درجة الحرارة وسيكون مضيعة للمال. زيادة طفيفة في الطاقة (بضع واط) مقبولة دون ترقية المصباح نفسه.
خلاف ذلك ، فإن عملية استبدال العلامة التجارية لمصباح LED في مصباح يدوي بأخرى أكثر قوة موصوفة أعلاه.
شرطة الفوانيس
مصباح يدوي LED للشرطة مع صدمة تتألق هذه المصابيح بشكل ساطع ويمكن أن تكون بمثابة وسيلة للدفاع عن النفس. ومع ذلك ، لديهم أيضًا مشاكل مع مصابيح LED.
كيفية استبدال الصمام في مصباح يدوي للشرطة
من الصعب جدًا تغطية مجموعة واسعة من الطرز في مقال واحد ، ولكن يمكن تقديم توصيات إصلاح عامة.
- عند إصلاح مصباح يدوي بمسدس الصعق ، كن حذرًا ، فمن المستحسن استخدام قفازات مطاطية لتجنب الصدمات الكهربائية.
- يتم تجميع الفوانيس ذات الحماية من الغبار والرطوبة على عدد كبير من البراغي. تختلف في الطول ، لذا قم بتدوين الملاحظات حيث قمت بفك المسمار أو ذاك.
- يسمح لك النظام البصري لمصباح الشرطة بضبط قطر بقعة الضوء. عند تفكيك الجسم ، ضع علامات في الموضع الذي كانت عليه الأجزاء قبل الإزالة ، وإلا فسيكون من الصعب إعادة العدسة مع العدسة.
يمكن استبدال LED ووحدة محول الجهد والسائق والبطارية باستخدام مجموعة لحام قياسية.
ما المصابيح الموجودة في الفوانيس الصينية؟
يتم الآن شراء العديد من المنتجات على AliExpress ، حيث يمكنك العثور على كل من المنتجات الأصلية والنسخ الصينية التي لا تتطابق مع الوصف المذكور. سعر هذه الأجهزة يمكن مقارنته بسعر الجهاز الأصلي.
في مصباح يدوي حيث يتم الإعلان عن Cree LED ، قد لا يكون موجودًا بالفعل ، في أحسن الأحوال سيكون هناك نوع مختلف بصراحة من الصمام الثنائي ، في أسوأ الأحوال سيكون من الصعب تمييزه عن الأصلي ظاهريًا.
ماذا قد يترتب على ذلك؟ تصنع مصابيح LED الرخيصة في ظروف منخفضة التقنية ولا تعطي الطاقة المعلنة. لديهم كفاءة منخفضة ، مما أدى إلى زيادة تسخين العلبة والبلور. كما ذكرنا سابقًا ، يعد ارتفاع درجة الحرارة هو أسوأ عدو لأجهزة LED.
يحدث هذا لأنه عندما يتم تسخين أشباه الموصلات ، يزداد التيار ، ونتيجة لذلك يصبح التسخين أقوى ، ويتم تحرير الطاقة أكثر ، وهذا يؤدي إلى انهيار أو انهيار في LED.
إذا حاولت وقضاء الوقت في البحث عن المعلومات ، يمكنك تحديد أصالة المنتجات.
قارن كري الأصلي والمزيف LatticeBright هي شركة تصنيع LED صينية تصنع منتجات مشابهة جدًا لـ Cree ، وربما تطابق التصميم (السخرية).
مقارنة بين النسخة الصينية ونسخة كري الأصلية على الركائز ، تبدو هذه الحيوانات المستنسخة هكذا. يمكنك أن ترى مجموعة متنوعة من أشكال ركائز LED المنتجة في الصين.
كشف التزييف بواسطة ركيزة LED يتم تصنيع المنتجات المقلدة بمهارة تامة ، ولا يشير العديد من البائعين إلى هذه "العلامة التجارية" في وصف المنتج ومكان تصنيع مصابيح LED الخاصة بالأضواء. جودة هذه الثنائيات ليست هي الأسوأ بين الخردة الصينية ، ولكنها بعيدة عن الأصل.
تركيب ليد بدلا من المصباح المتوهج
تحتوي العديد من الأشياء القديمة على سباقات خيول أو فوانيس على مصباح متوهج يجمع الغبار ويمكنك بسهولة جعله LED. لهذا ، هناك حلول جاهزة أو محلية الصنع.
مع المصباح الكهربائي المكسور ومصابيح LED ، مع القليل من البراعة واللحام ، يمكنك عمل بديل رائع.
هناك حاجة إلى برميل حديدي في هذه الحالة لتحسين تبديد الحرارة من LED. بعد ذلك ، تحتاج إلى لحام جميع الأجزاء ببعضها البعض وتثبيتها بالغراء.
عند التجميع ، كن حذرًا - تجنب تقصير الخيوط ، سيساعد الغراء الساخن أو أنابيب الانكماش الحراري في ذلك. يجب أن يكون التلامس المركزي للمصباح ملحومًا - يتم تشكيل ثقب. قم بتمرير سلك المقاوم من خلاله.
بعد ذلك ، تحتاج إلى لحام الخرج المجاني لمصباح LED بالقاعدة ، والمقاوم في جهة الاتصال المركزية. لجهد 12 فولت ، تحتاج إلى مقاومة 500 أوم ، ولجهد 5 فولت - 50-100 أوم ، للطاقة من بطارية ليثيوم أيون 3.7 فولت - 10-25 أوم.
كيف تصنع LED من مصباح وهاج يعد اختيار مصباح LED لمصباح يدوي أكثر صعوبة من استبداله. من الضروري مراعاة الكثير من المعلمات: من زاوية السطوع والتشتت إلى تسخين العلبة.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا ننسى مصدر الطاقة للثنائيات. إذا أتقنت كل ما هو موصوف أعلاه ، فستتألق أجهزتك لفترة طويلة وبجودة عالية!
على الرغم من الاختيار الثري لمصابيح LED ذات التصميمات المختلفة في المتاجر ، يقوم هواة الراديو بتطوير دوائرهم الخاصة لتشغيل مصابيح LED البيضاء فائقة السطوع. تتمثل المهمة بشكل أساسي في كيفية تشغيل LED ببطارية أو مجمع واحد فقط ، لإجراء بحث عملي.
بعد الحصول على نتيجة إيجابية ، يتم تفكيك الدائرة ، ووضع الأجزاء في صندوق ، وتكتمل التجربة ، ويبدأ الرضا الأخلاقي. غالبًا ما يتوقف البحث عند هذا الحد ، ولكن في بعض الأحيان تتحول تجربة تجميع عقدة معينة على لوح التجارب إلى تصميم حقيقي ، تم إنشاؤه وفقًا لجميع قواعد الفن. فيما يلي بعض الدوائر البسيطة التي طورها هواة الراديو.
في بعض الحالات ، من الصعب للغاية تحديد من هو مؤلف المخطط ، حيث يظهر نفس المخطط في مواقع مختلفة وفي مقالات مختلفة. غالبًا ما يكتب مؤلفو المقالات بصدق أنه تم العثور على هذه المقالة على الإنترنت ، لكن من نشر هذا المخطط لأول مرة غير معروف. يتم نسخ العديد من الدوائر ببساطة من لوحات الفوانيس الصينية نفسها.
لماذا هناك حاجة إلى المحولات
الشيء هو أن انخفاض الجهد المباشر ، كقاعدة عامة ، لا يقل عن 2.4 ... 3.4 فولت ، لذلك من المستحيل ببساطة إضاءة LED من بطارية واحدة بجهد 1.5 فولت ، وأكثر من ذلك من a بطارية بجهد 1.2 فولت. هناك نوعان من المخارج. إما أن تستخدم بطارية من ثلاث خلايا جلفانية أو أكثر ، أو تبني أبسطها على الأقل.
إنه المحول الذي سيسمح لك بتشغيل المصباح ببطارية واحدة فقط. يقلل هذا الحل من تكلفة مصادر الطاقة ، بالإضافة إلى أنه يسمح لك بالاستفادة الكاملة من: العديد من المحولات تعمل مع تفريغ عميق للبطارية يصل إلى 0.7 فولت! يتيح لك استخدام المحول أيضًا تقليل حجم المصباح اليدوي.
الدائرة عبارة عن مولد مانع. هذه واحدة من دوائر الإلكترونيات الكلاسيكية ، لذا مع التجميع المناسب والأجزاء الصالحة للخدمة ، فإنها تبدأ في العمل على الفور. الشيء الرئيسي في هذه الدائرة هو لف المحول Tr1 بشكل صحيح ، وعدم الخلط بين مراحل اللفات.
كنواة للمحول ، يمكنك استخدام حلقة الفريت من لوحة من لوحة سيئة. يكفي لف بضع لفات من الأسلاك المعزولة وتوصيل اللفات ، كما هو موضح في الشكل أدناه.
يمكن لف المحول بسلك متعرج من النوع PEV أو PEL بقطر لا يزيد عن 0.3 مم ، مما سيسمح لك بوضع عدد أكبر قليلاً من المنعطفات على الحلقة ، على الأقل 10 ... 15 ، والتي سيحسن إلى حد ما تشغيل الدائرة.
يجب أن تُلف اللفات في سلكين ، ثم توصل طرفي اللفات ، كما هو موضح في الشكل. تظهر بداية اللفات في الرسم البياني بنقطة. كما يمكنك استخدام أي ترانزستور منخفض الطاقة n-p-n موصل: KT315 ، KT503 وما شابه ذلك. في الوقت الحاضر ، من الأسهل العثور على ترانزستور مستورد ، مثل BC547.
إذا لم يكن هناك ترانزستور بنية n-p-n في متناول اليد ، فيمكنك استخدام ، على سبيل المثال ، KT361 أو KT502. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، سيكون عليك تغيير قطبية البطارية.
يتم تحديد المقاوم R1 وفقًا لأفضل توهج لمصباح LED ، على الرغم من أن الدائرة تعمل حتى إذا تم استبدالها ببساطة بواسطة وصلة مرور. المخطط أعلاه مخصص ببساطة "للروح" للتجارب. لذلك ، بعد ثماني ساعات من التشغيل المستمر على مصباح LED واحد ، فإن البطارية من 1.5 فولت "تستقر" إلى 1.42 فولت. يمكننا القول أنه لم يتم تفريغه تقريبًا.
لدراسة سعة تحميل الدائرة ، يمكنك محاولة توصيل العديد من مصابيح LED بالتوازي. على سبيل المثال ، مع أربعة مصابيح LED ، تستمر الدائرة في العمل بثبات تام ، مع ستة مصابيح LED يبدأ الترانزستور في التسخين ، مع ثمانية مصابيح LED ينخفض السطوع بشكل ملحوظ ، ويتم تسخين الترانزستور بشدة. ومع ذلك ، يستمر المخطط في العمل. لكن هذا فقط بترتيب البحث العلمي ، لأن الترانزستور في هذا الوضع لن يعمل لفترة طويلة.
إذا كنت تخطط لإنشاء مصباح يدوي بسيط بناءً على هذه الدائرة ، فسيتعين عليك إضافة المزيد من التفاصيل ، مما يضمن توهجًا أكثر إشراقًا لمصباح LED.
من السهل أن ترى أن الصمام في هذه الدائرة لا يعمل بالنبض ، ولكن بالتيار المباشر. بطبيعة الحال ، في هذه الحالة ، سيكون سطوع التوهج أعلى إلى حد ما ، وسيكون مستوى نبضات الضوء المنبعث أقل بكثير. أي ديود عالي التردد مناسب كديود ، على سبيل المثال ، KD521 ().
محولات الخنق
تظهر دائرة بسيطة أخرى في الشكل أدناه. إنها أكثر تعقيدًا إلى حد ما من الدائرة في الشكل 1 ، وتحتوي على 2 ترانزستور ، ولكن بدلاً من المحول ذي اللفتين ، فإنه يحتوي فقط على مغو L1. يمكن لف هذا الخنق على حلقة من نفس المصباح الموفر للطاقة ، حيث سيكون من الضروري لف 15 لفة فقط من سلك متعرج بقطر 0.3 ... 0.5 مم.
باستخدام إعداد الخانق المحدد على LED ، يمكنك الحصول على جهد يصل إلى 3.8 فولت (انخفاض الجهد الأمامي عبر 5730 LED هو 3.4 فولت) ، وهو ما يكفي لتشغيل 1W LED. يتكون ضبط الدائرة من اختيار سعة المكثف C1 في نطاق ± 50٪ وفقًا للحد الأقصى لسطوع LED. تعمل الدائرة عندما ينخفض جهد الإمداد إلى 0.7 فولت ، مما يضمن أقصى استفادة من سعة البطارية.
إذا تم استكمال الدائرة المدروسة بمقوم على الصمام الثنائي D1 ، ومرشح على المكثف C1 ، و zener diode D2 ، فإنك تحصل على مصدر طاقة منخفض الطاقة يمكن استخدامه لتزويد الدوائر بالطاقة على جهاز op-amp أو مكونات إلكترونية أخرى. في هذه الحالة ، يتم تحديد محاثة الحث خلال 200 ... 350 μH ، الصمام الثنائي D1 مع حاجز Schottky ، يتم اختيار الصمام الثنائي Zener D2 وفقًا لجهد دائرة التغذية.
مع مجموعة ناجحة من الظروف ، باستخدام مثل هذا المحول ، يمكنك الحصول على جهد 7 ... 12 فولت عند الخرج. إذا كنت تنوي استخدام المحول لتشغيل مصابيح LED فقط ، فيمكن استبعاد الصمام الثنائي zener D2 من الدائرة.
جميع الدوائر المدروسة هي أبسط مصادر الجهد: يتم تنفيذ الحد الحالي من خلال LED بنفس الطريقة التي يتم بها في سلاسل المفاتيح المختلفة أو في الولاعات المزودة بمصابيح LED.
يتم تشغيل LED من خلال زر الطاقة ، بدون أي مقاومة محدودة ، بواسطة 3 ... 4 بطاريات قرصية صغيرة ، حيث تحد مقاومتها الداخلية من التيار عبر LED عند مستوى آمن.
دوائر الملاحظات الحالية
و LED ، بعد كل شيء ، جهاز حالي. ليس من قبيل الصدفة الإشارة إلى التيار المباشر في الوثائق الخاصة بمصابيح LED. لذلك ، تحتوي الدوائر الحقيقية لتشغيل مصابيح LED على ردود فعل حالية: بمجرد أن يصل التيار عبر مؤشر LED إلى قيمة معينة ، يتم فصل مرحلة الإخراج عن مصدر الطاقة.
تعمل مثبتات الجهد أيضًا بنفس الطريقة تمامًا ، فقط هناك تغذية مرتدة للجهد. يتم عرض دائرة تشغيل مصابيح LED ذات التغذية الراجعة الحالية أدناه.
عند الفحص الدقيق ، يمكنك أن ترى أن أساس الدائرة هو نفس مذبذب الحجب ، المجمع على الترانزستور VT2. الترانزستور VT1 هو عنصر التحكم في دائرة التغذية الراجعة. ردود الفعل في هذا المخطط تعمل على النحو التالي.
يتم تشغيل مصابيح LED بالجهد الذي يتم تخزينه على مكثف إلكتروليتي. يتم شحن المكثف من خلال الصمام الثنائي بجهد نبضي من مجمع الترانزستور VT2. يتم استخدام الجهد المعدل لتشغيل مصابيح LED.
يمر التيار عبر مصابيح LED عبر المسار التالي: لوحة المكثف الموجب ، ومصابيح LED ذات المقاومات المحدودة ، ومقاوم التغذية المرتدة الحالية (المستشعر) Roc ، واللوحة السلبية للمكثف الإلكتروليتي.
في هذه الحالة ، يتم إنشاء انخفاض في الجهد على المقاوم الارتجاعي Uoc = I * Roc ، حيث أنا هو التيار من خلال مصابيح LED. مع زيادة الجهد عبر (لا يزال المولد يعمل ويشحن المكثف) ، يزداد التيار من خلال مصابيح LED ، وبالتالي يزداد الجهد عبر المقاوم الارتجاعي Roc أيضًا.
عندما يصل Uoc إلى 0.6V ، يفتح الترانزستور VT1 ، ويغلق تقاطع القاعدة الباعث للترانزستور VT2. يغلق الترانزستور VT2 ، ويتوقف مولد الحجب ويتوقف عن شحن مكثف التحليل الكهربائي. تحت تأثير الحمل ، يتم تفريغ المكثف ، وينخفض الجهد عبر المكثف.
يؤدي تقليل الجهد على المكثف إلى انخفاض التيار من خلال مصابيح LED ، ونتيجة لذلك ، انخفاض في جهد التغذية المرتدة Uoc. لذلك ، فإن الترانزستور VT1 يغلق ولا يتداخل مع تشغيل مولد الحجب. يبدأ المولد في العمل وتتكرر الدورة بأكملها مرارًا وتكرارًا.
من خلال تغيير مقاومة المقاوم الارتجاعي ، من الممكن تغيير التيار من خلال مصابيح LED على نطاق واسع. تسمى هذه الدوائر بتبديل المثبتات الحالية.
مثبتات التيار المتكاملة
حاليًا ، يتم إنتاج المثبتات الحالية لمصابيح LED في إصدار متكامل. تشمل الأمثلة الدوائر المتخصصة ZXLD381 و ZXSC300. الدوائر الموضحة أدناه مأخوذة من أوراق البيانات (ورقة البيانات) لهذه الدوائر الدقيقة.
يوضح الشكل جهاز شريحة ZXLD381. يحتوي على مولد PWM (التحكم في النبض) ومستشعر تيار (Rsense) وترانزستور خرج. لا يوجد سوى جزأين معلقين. هذا هو الصمام والخنق L1. تظهر دائرة التبديل النموذجية في الشكل التالي. يتم إنتاج الدائرة المصغرة في حزمة SOT23. يتم ضبط تردد التوليد 350 كيلو هرتز بواسطة المكثفات الداخلية ، ولا يمكن تغييره. تبلغ كفاءة الجهاز 85 ٪ ، ويمكن بدء التشغيل تحت الحمل بالفعل بجهد إمداد يبلغ 0.8 فولت.
يجب ألا يزيد الجهد الأمامي لمصباح LED عن 3.5 فولت ، كما هو موضح في الخط السفلي أسفل الشكل. يتم التحكم في التيار من خلال LED عن طريق تغيير محاثة المحرِّض ، كما هو موضح في الجدول على الجانب الأيمن من الشكل. يُظهر العمود الأوسط تيار الذروة ، ويظهر العمود الأخير متوسط التيار عبر LED. لتقليل مستوى النبضات وزيادة سطوع التوهج ، من الممكن استخدام مقوم مع مرشح.
هنا يتم استخدام LED بجهد أمامي 3.5 فولت ، والصمام الثنائي D1 هو حاجز شوتكي عالي التردد ، ويفضل أن يكون المكثف C1 مع مقاومة سلسلة مكافئة منخفضة (منخفضة ESR). هذه المتطلبات ضرورية من أجل زيادة الكفاءة الكلية للجهاز ، لتسخين الصمام الثنائي والمكثف بأقل قدر ممكن. يتم تحديد تيار الخرج عن طريق اختيار محاثة المحرِّض اعتمادًا على قوة الصمام.
إنه يختلف عن ZXLD381 من حيث أنه لا يحتوي على ترانزستور إخراج داخلي ومقاوم إحساس حالي. يتيح لك هذا الحل زيادة التيار الناتج للجهاز بشكل كبير ، وبالتالي استخدام مؤشر LED عالي الطاقة.
يتم استخدام المقاوم الخارجي R1 كمستشعر حالي ، عن طريق تغيير قيمته يمكنك ضبط التيار المطلوب اعتمادًا على نوع LED. يتم حساب هذا المقاوم وفقًا للصيغ الواردة في ورقة البيانات الخاصة بشريحة ZXSC300. لن نقدم هذه الصيغ هنا ، إذا لزم الأمر ، فمن السهل العثور على ورقة بيانات وإلقاء نظرة سريعة على الصيغ من هناك. يقتصر تيار الخرج على معلمات الترانزستور الناتج فقط.
عند تشغيل جميع الدوائر الموصوفة لأول مرة ، يُنصح بتوصيل البطارية بمقاوم 10 أوم. سيساعد ذلك على تجنب موت الترانزستور إذا لم تكن لفائف المحولات متصلة بشكل صحيح ، على سبيل المثال. إذا أضاء مؤشر LED مع هذا المقاوم ، فيمكن عندئذٍ إزالة المقاوم وإجراء المزيد من الإعدادات.
بوريس الاديشكين
يتيح التوفر والأسعار المنخفضة نسبيًا للديودات فائقة السطوع الباعثة للضوء (LED) استخدامها في العديد من أجهزة الهواة. غالبًا ما يتساءل هواة الراديو الذين يستخدمون LED لأول مرة في تصميماتهم عن كيفية توصيل مصباح LED بالبطارية؟ بعد قراءة هذه المادة ، سيتعلم القارئ كيفية إضاءة LED من أي بطارية تقريبًا ، وما هي مخططات توصيل LED التي يمكن استخدامها في حالة معينة ، وكيفية حساب عناصر الدائرة.
ما البطاريات التي يمكن توصيلها بمصباح LED؟
من حيث المبدأ ، يمكنك ببساطة إضاءة مؤشر LED من أي بطارية. الدوائر الإلكترونية التي طورها هواة ومحترفو الراديو تجعل من الممكن التعامل بنجاح مع هذه المهمة. شيء آخر هو كم من الوقت ستعمل الدائرة بشكل مستمر مع LED (LEDs) وبطارية أو بطاريات معينة.
لتقدير هذا الوقت ، يجب أن تعلم أن إحدى الخصائص الرئيسية لأي بطارية ، سواء كانت عنصرًا كيميائيًا أو بطارية ، هي قدرتها. سعة البطارية - يتم التعبير عن C في ساعة أمبير. على سبيل المثال ، يمكن أن تتراوح سعة بطاريات الأصابع AAA الشائعة ، حسب النوع والشركة المصنعة ، من 0.5 إلى 2.5 أمبير / ساعة. في المقابل ، تتميز الثنائيات الباعثة للضوء بتيار عمل يمكن أن يصل إلى عشرات ومئات الملي أمبير. وبالتالي ، يمكنك حساب المدة التي تستغرقها البطارية تقريبًا باستخدام الصيغة:
T = (C * U باهت) / (U work led * I work led)
في هذه الصيغة ، البسط هو العمل الذي يمكن للبطارية القيام به ، والمقام هو الطاقة التي يستهلكها الصمام الثنائي الباعث للضوء. لا تأخذ الصيغة في الاعتبار كفاءة دائرة معينة وحقيقة أنه من الصعب للغاية استخدام سعة البطارية بالكامل.
عند تصميم الأجهزة التي تعمل بالبطاريات ، يحاولون عادةً التأكد من أن استهلاكهم الحالي لا يتجاوز 10 - 30٪ من سعة البطارية. بناءً على هذا الاعتبار والصيغة أعلاه ، يمكنك تقدير عدد البطاريات ذات السعة المعينة اللازمة لتشغيل مصباح LED معين.
كيفية التوصيل من بطارية 1.5 فولت AA
لسوء الحظ ، لا توجد طريقة سهلة لتشغيل مصباح LED ببطارية AA واحدة. الحقيقة هي أن جهد التشغيل للديودات الباعثة للضوء عادة ما يتجاوز 1.5 فولت. لهذه القيمة ، تقع هذه القيمة في نطاق 3.2 - 3.4V. لذلك ، لتشغيل مصباح LED من بطارية واحدة ، ستحتاج إلى تجميع محول الجهد. يوجد أدناه رسم تخطيطي لمحول جهد بسيط على ترانزستورين يمكنك من خلالهما تشغيل 1 - 2 من مصابيح LED فائقة السطوع بتيار عمل يبلغ 20 مللي أمبير.
هذا المحول عبارة عن مذبذب مانع يتم تجميعه على ترانزستور VT2 ومحول T1 ومقاوم R1. يولد مولد الحجب نبضات جهد أعلى بعدة مرات من جهد مصدر الطاقة. يقوم الصمام الثنائي VD1 بتصحيح هذه النبضات. الحث L1 والمكثفات C2 و C3 هي عناصر من مرشح التنعيم.
الترانزستور VT1 والمقاوم R2 والصمام الثنائي زينر VD2 عناصر من منظم الجهد. عندما يتجاوز الجهد عبر المكثف C2 3.3 فولت ، يفتح الصمام الثنائي زينر وينشأ انخفاض في الجهد عبر المقاوم R2. في الوقت نفسه ، سيفتح الترانزستور الأول ويغلق VT2 ، وسيتوقف مولد الحظر عن العمل. وبالتالي ، يتم تثبيت جهد خرج المحول عند مستوى 3.3 فولت.
مثل VD1 ، من الأفضل استخدام الثنائيات Schottky ، والتي لها انخفاض في الجهد المنخفض في الحالة المفتوحة.
يمكن جرح المحول T1 على حلقة من الفريت بدرجة 2000NN. يمكن أن يكون قطر الحلقة 7-15 مم. كأساس ، يمكنك استخدام حلقات من محولات المصابيح الموفرة للطاقة ، وملفات الترشيح لمصادر طاقة الكمبيوتر ، وما إلى ذلك. يتم تصنيع اللفات بسلك مطلي بالمينا بقطر 0.3 مم ، 25 لفة لكل منهما.
يمكن تبسيط هذا المخطط دون ألم من خلال التخلص من عناصر التثبيت. من حيث المبدأ ، يمكن للدائرة الاستغناء عن خنق وأحد المكثفات C2 أو C3. حتى هواة الراديو المبتدئين يمكنهم تجميع دائرة مبسطة بيديه.
الدائرة جيدة أيضًا لأنها ستعمل باستمرار حتى ينخفض جهد مصدر الطاقة إلى 0.8 فولت.
كيفية التوصيل من بطارية 3 فولت
يمكنك توصيل مصباح LED فائق السطوع ببطارية 3 فولت دون استخدام أي أجزاء إضافية. نظرًا لأن جهد تشغيل LED يزيد قليلاً عن 3 فولت ، فلن يضيء المصباح بكامل قوته. في بعض الأحيان يمكن أن يكون مفيدًا. على سبيل المثال ، باستخدام مصباح LED مع مفتاح وبطارية قرص 3 فولت (تسمى بشكل شائع الكمبيوتر اللوحي) المستخدمة في اللوحات الأم للكمبيوتر ، يمكنك إنشاء سلسلة مفاتيح صغيرة لمصباح يدوي. يمكن أن يكون هذا المصباح اليدوي المصغر مفيدًا في مواقف مختلفة.
من هذه البطارية - أقراص 3 فولت يمكنك تشغيل الصمام
باستخدام بطاريتين 1.5 فولت ومحول تجاري أو محلي الصنع لتشغيل واحد أو أكثر من مصابيح LED ، يمكنك عمل تصميم أكثر جدية. يظهر رسم تخطيطي لأحد هذه المحولات (المعززات) في الشكل.
المعزز المعتمد على شريحة LM3410 والعديد من المرفقات له الخصائص التالية:
- جهد الإدخال 2.7 - 5.5 فولت.
- أقصى تيار إخراج يصل إلى 2.4 أ.
- عدد المصابيح المتصلة من 1 إلى 5.
- تردد التحويل من 0.8 إلى 1.6 ميجا هرتز.
يمكن ضبط تيار الخرج للمحول عن طريق تغيير مقاومة مقاوم القياس R1. على الرغم من حقيقة أنه من الوثائق الفنية ، فإنه يترتب على ذلك أن الدائرة المصغرة مصممة لتوصيل 5 مصابيح LED ، في الواقع ، يمكن توصيل 6 بها.هذا يرجع إلى حقيقة أن الحد الأقصى لجهد الخرج للرقاقة هو 24 فولت. يسمح أيضًا لمصابيح LED بالتوهج (التعتيم). لهذه الأغراض ، يتم استخدام الإخراج الرابع من الدائرة المصغرة (DIMM). يمكن إجراء التعتيم عن طريق تغيير تيار الإدخال لهذا الدبوس.
كيفية التوصيل من بطارية 9V Krona
تتمتع "Krona" بسعة صغيرة نسبيًا وليست مناسبة جدًا لتشغيل مصابيح LED عالية الطاقة. يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى الحالي لهذه البطارية 30-40 مللي أمبير. لذلك ، من الأفضل توصيل 3 صمامات ثنائية باعثة للضوء متصلة على التوالي بتيار تشغيل يبلغ 20 مللي أمبير. هم ، كما في حالة الاتصال ببطارية 3 فولت ، لن يلمعوا بكامل قوتهم ، ولكن من ناحية أخرى ، ستستمر البطارية لفترة أطول.
مخطط طاقة بطارية الكرونا
في مادة واحدة ، من الصعب تغطية جميع الطرق المتنوعة لتوصيل مصابيح LED بالبطاريات ذات الفولتية والسعات المختلفة. حاولنا التحدث عن التصاميم الأكثر موثوقية وبساطة. نأمل أن تكون هذه المادة مفيدة لكل من هواة الراديو المبتدئين وذوي الخبرة.
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 ، ظهرت مصابيح LED ساطعة ، وبعد ذلك بقليل ظهرت مصابيح فائقة السطوع.
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 بجهد 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. تستخدم الأولى كمؤشرات ومصادر إضاءة ، والأخيرة - في أجهزة التحكم عن بعد ، وأجهزة إرسال واستقبال الأشعة 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 من خلال تمييز اللون وفقًا للجدول.
أرز. 2.أنواع العلب LED
ألوان LED
تأتي مصابيح LED بجميع الألوان تقريبًا: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأصفر والأخضر والأزرق والأبيض. يعد LED باللونين الأزرق والأبيض أغلى 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 تمييز ناقص (كاثود) LED بقطع حالة صغير أو إخراج أقصر ، ولكن هناك استثناءات ، لذلك من الأفضل توضيح هذه الحقيقة في الخصائص التقنية لمصباح LED معين.
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 رباعية الشرائح 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 مؤشر LED ، والذي يشارك في الصيغة لحساب مقاومة المقاوم المحدد الحالي ، لأن هذا هو الذي يحتاج إلى التنظيم.
سيؤدي تغيير جهد الإمداد بمقدار عُشر فولت عند مصباح LED شرطي (من 1.9 إلى 2 فولت) إلى زيادة التيار المتدفق عبر 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.
Upad- 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.
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.
Upad- 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. .
صهي مقاومة المقاوم بالأوم.
حساب المقاومة الحالية وقوتها لمؤشر LED واحد
الخصائص النموذجية لمصابيح LED
المعلمات النموذجية لمؤشر LED الأبيض: التيار 20 مللي أمبير ، والجهد 3.2 فولت ، وبالتالي ، فإن قوته 0.06 وات.
يشار أيضًا إلى مصابيح LED منخفضة الطاقة وهي مثبتة على السطح - SMD. إنها تضيء الأزرار الموجودة في هاتفك الخلوي ، وشاشة شاشتك ، وإذا كانت بإضاءة خلفية بمصابيح LED ، فإنها تُستخدم في صنع شرائط LED المزخرفة على أساس ذاتي اللصق وغير ذلك الكثير. 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 الثاني - ثلاث بلورات من هذا القبيل ، لذلك لم يعد من الممكن تسميته بمصباح LED - إنه تجميع LED. من المعتاد استدعاء SMD 5050 LEDs ، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. هذه تجمعات. مجموع 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.
التبديل التسلسلي والمتوازي لمصابيح LED
عند توصيل مصابيح LED في سلسلة ، 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 لمصباح LED المأخوذ من خصائص جواز السفر (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. بطبيعة الحال ، لن تكون قادرًا على استخدام 5.8 LEDs ، لذلك يجب التخلص من الجزء الكسري من الرقم ، تاركًا عددًا صحيحًا 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 = 
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 مؤشر 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 توصيلها بشكل متوازٍ ، يكون التيار أكبر بعدة مرات من عدد مصابيح LED المتوازية التي لدينا.
يعد حساب المقاوم المحدد لمصابيح LED المتصلة بالسلسلة أمرًا بسيطًا مثل جهاز واحد. نقوم ببساطة بتلخيص جهد جميع مصابيح LED ، ونطرح المجموع الناتج من جهد مصدر الطاقة (سيكون هذا هو انخفاض الجهد عبر المقاوم) ونقسمه على تيار المصابيح (عادةً 15-20 مللي أمبير).
وإذا كان لدينا الكثير من المصابيح ، وعشرات العشرات ، ومصدر الطاقة لا يسمح لنا 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. تم تصميم المثبتات لجهد أقصى 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! يؤثر التغيير في درجة الحرارة المحيطة 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 بألوان مختلفة ، أحد البلورات حمراء ، والآخر أخضر) ، فأنت يمكن وضع مقاومين بقدرة 2 وات ، كل منهما بمقاومة أقل مرتين.
سأحجز أنه باستخدام مقاوم عالي المقاومة (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 تسخينه) ، والذي عند فصله عن الشبكة ، سوف يقوم بتفريغ المكثف في جزء من الثانية. وللحماية من تيار الشحن النبضي ، نضع 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 لدوائر التيار المتردد بجهد لا يقل عن 250 فولت.
وإذا أردنا صنع لمبة LED من عدة مصابيح LED؟ 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 ، وفي 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. ستكون السعة في الميكروفاراد 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 التيار (المقاوم أو شريحة تشغيل خاصة). تمت مناقشته 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 تقاطع 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. 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.
وميض المصابيح
مؤشر LED الوامض (MSD) عبارة عن مصباح LED مزود بمولد نبضات مدمج بتردد وميض يبلغ 1.5-3 هرتز.
على الرغم من الاكتناز ، يشتمل مصباح LED الوامض على مولد شرائح 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 توجد متطلبات عالية لأبعاد عناصر الراديو وإمدادات الطاقة - تعد مصابيح LED الوامضة اقتصادية للغاية ، لأن الدائرة الإلكترونية MSD مصنوعة على هياكل MOS. يمكن لمصباح LED وامض أن يحل محل وحدة وظيفية كاملة بسهولة.
لا يختلف التصميم البياني الرمزي لمصباح LED الوامض على الرسوم البيانية للدائرة عن تعيين LED التقليدي ، باستثناء أن خطوط الأسهم منقطة وترمز إلى الخصائص الوامضة لمصباح 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.
من خلال ثلاثة وصلات من الأسلاك الذهبية ، يتم توصيل جميع أجزاء هذا الجهاز المدمج.
من السهل تمييز MSD عن 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.
يستخدم عاكس الألومنيوم المكافئ (2) لزيادة تدفق الضوء وتركيز وتشكيل نمط الإشعاع. في MSD ، يكون قطرها أصغر قليلاً من قطرها في LED التقليدي ، نظرًا لأن الجزء الثاني من الحزمة مشغول 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 الجسم ، لذلك ، لضمان الإضاءة المنتظمة ، يتم استخدام دليل الضوء المنتشر الملون المتجانسة في أغلب الأحيان. تم العثور على 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 بسعة كبيرة لدائرة 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 ، يتم تصنيع مفتاح إلكتروني وصمام ثنائي واقي على ركيزة أشباه الموصلات. 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 عند عكس 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 على 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. هذه أيضًا قضايا مهمة جدًا تؤثر على قابليتها للحياة.
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).