روشن شدن مناسب LED اتصال صحیح ال ای دی LED 3.7 ولت

من به صلاحدید شما سه نوع از مدارهای چراغ قوه LED قدرتمند را که استفاده کردم ارائه می کنم مدت زمان طولانی، و شخصاً از روشنایی درخشش و مدت زمان کار کاملاً راضی هستم (در زندگی واقعی یک بار شارژ برای یک ماه استفاده برای من کافی است - یعنی رفتم هیزم خرد کردم یا جایی رفتم). ال ای دی در تمامی مدارها با توان 3 وات استفاده شد. تفاوت فقط در رنگ درخشش است (سفید گرم یا سفید سرد)، اما شخصاً به نظر من این است که سفید سرد روشن تر می درخشد و سفید گرم برای خواندن دلپذیرتر است، یعنی به راحتی چشم را می پذیرد. انتخاب با شماست

اولین نسخه مدار چراغ قوه

در آزمایشات، این مدار پایداری باورنکردنی را در ولتاژ تغذیه 3.7-14 ولت نشان داد (اما توجه داشته باشید که با افزایش ولتاژ بازده کاهش می یابد). همانطور که من 3.7 ولت را در خروجی تنظیم کردم، در کل محدوده ولتاژ اینطور بود (ولتاژ خروجی را با مقاومت R3 تنظیم کردیم، زمانی که این مقاومت کاهش می یابد، ولتاژ خروجی افزایش می یابد، اما توصیه نمی کنم که آن را خیلی کم کنید، اگر شما در حال آزمایش هستید، حداکثر جریان را در LED1 LED و حداکثر ولتاژ را در دومی محاسبه کنید). اگر این مدار را از باتری های Li-ion تغذیه کنیم، بازده تقریباً 87-95٪ است. بپرسید، پس چرا با PWM آمدید؟ اگر باور ندارید، خودتان آن را بررسی کنید.

در 4.2 ولت راندمان = 87٪. در 3.8 ولت راندمان = 95٪. P=U*I

ال ای دی 0.7 آمپر در 3.7 ولت مصرف می کند، یعنی 0.7 * 3.7 = 2.59 W، ولتاژ باتری شارژ شده را کم کنید و در مصرف فعلی ضرب کنید: (4.2 - 3.7) * 0.7 = 0.35W. حالا بیایید کارایی را دریابیم: (100/(2.59+0.37)) * 2.59 = 87.5%. و نیم درصد برای گرم کردن قطعات و مسیرهای باقی مانده. خازن C2 - شروع نرم برای روشن شدن ایمن LED و محافظت در برابر تداخل. حتما یک LED قدرتمند روی رادیاتور نصب کنید، من از یک رادیاتور منبع تغذیه کامپیوتر استفاده کردم. محل قطعات:


ترانزیستور خروجی نباید دیواره فلزی پشتی را به تخته لمس کند، بین آنها کاغذ بگذارد یا نقاشی تخته را روی یک برگه دفترچه بکشد و آن را مانند طرف دیگر ورق کند. برای روشن کردن چراغ قوه LED، از دو باتری لیتیوم یونی از باتری لپ تاپ استفاده کردم، اما استفاده از باتری های تلفن کاملاً امکان پذیر است، مطلوب است که جریان کل آنها 5-10 آمپر * ساعت باشد (ما به صورت موازی وصل می شویم).

بیایید به نسخه دوم لامپ دیود برویم

اولین چراغ قوه را فروختم و احساس کردم که بدون آن در شب کمی آزاردهنده است و هیچ جزئیاتی برای تکرار طرح قبلی وجود ندارد، بنابراین مجبور شدم از آنچه در آن لحظه بود، یعنی: KT819، KT315 و KT361 بداهه بگویم. بله، حتی در چنین جزئیاتی، می توان یک تثبیت کننده ولتاژ پایین را مونتاژ کرد، اما با تلفات کمی بیشتر. این طرح شبیه طرح قبلی است، اما در این یکی همه چیز کاملا برعکس است. خازن C4 در اینجا نیز به آرامی ولتاژ را تامین می کند. تفاوت این است که در اینجا ترانزیستور خروجی با مقاومت R1 باز است و KT315 آن را به یک ولتاژ مشخص می بندد در حالی که در مدار قبلی ترانزیستور خروجی بسته است و دوم باز می شود. محل قطعات:

من حدود شش ماه از آن استفاده کردم تا زمانی که لنز ترک خورد و به تماس های داخل LED آسیب رساند. او هنوز کار می کرد، اما تنها سه سلول از شش سلول. بنابراین، من به عنوان یک هدیه گذاشتم :) حالا به شما می گویم که چرا چنین تثبیت خوبی با استفاده از یک LED اضافی وجود دارد. برای علاقه مندان، آن را می خوانیم، می تواند در طراحی تثبیت کننده های ولتاژ پایین مفید باشد یا از آن بگذریم و به سراغ آخرین گزینه برویم.

بنابراین، بیایید با تثبیت دما شروع کنیم، هر کسی که آزمایش ها را انجام داد می داند که چقدر در زمستان یا تابستان اهمیت دارد. بنابراین، در این دو چراغ قوه قدرتمند، سیستم زیر عمل می کند: با افزایش دما، کانال نیمه هادی افزایش می یابد و به الکترون های بیشتری اجازه عبور از حد معمول را می دهد، بنابراین به نظر می رسد مقاومت کانال کاهش می یابد و در نتیجه جریان عبوری افزایش می یابد، زیرا همین سیستم روی تمام نیمه هادی ها کار می کند، جریان عبوری از LED نیز با بستن تمام ترانزیستورها به یک سطح مشخص، یعنی ولتاژ تثبیت افزایش می یابد (آزمایش ها در محدوده دمایی -21 ... +50 درجه سانتیگراد انجام شد). من مدارهای تثبیت کننده زیادی را در اینترنت جمع آوری کردم و به این فکر کردم که "چگونه ممکن است چنین اشتباهاتی مرتکب شوند!" حتی یک نفر طرح خود را برای تغذیه لیزر توصیه کرد که در آن 5 درجه افزایش دما لیزر را برای پرتاب آماده می کرد، بنابراین این تفاوت ظریف را نیز در نظر بگیرید!

حالا در مورد خود LED. همه کسانی که با ولتاژ تغذیه LED ها بازی کرده اند می دانند که با افزایش آن، مصرف جریان نیز به شدت افزایش می یابد. بنابراین، با تغییر جزئی در ولتاژ خروجی تثبیت کننده، ترانزیستور (KT361) چندین برابر ساده تر از یک تقسیم کننده مقاومت ساده (که نیاز به یک بهره جدی دارد) واکنش نشان می دهد، که تمام مشکلات تثبیت کننده های ولتاژ پایین را حل می کند و کاهش می دهد. تعداد قطعات

نسخه سوم لامپ LED

بیایید به آخرین طرحی که تا به امروز توسط من در نظر گرفته و استفاده شده است، برویم. راندمان بیشتر از طرح های قبلی است و روشنایی درخشش بیشتر است و طبیعتاً یک لنز فوکوس اضافی برای LED خریداری کردم و در حال حاضر 4 باتری وجود دارد که تقریباً برابر با ظرفیت 14A * ساعت است. ایمیل اصلی طرح:

مدار بسیار ساده است و در طراحی SMD مونتاژ شده است، هیچ LED اضافی و ترانزیستورهایی که جریان اضافی مصرف می کنند وجود ندارد. برای تثبیت، از TL431 استفاده شد و این کاملاً کافی است، راندمان در اینجا از 88 - 99٪ است، اگر آن را باور نمی کنید، آن را حساب کنید. عکس دستگاه خانگی تمام شده:


بله، اتفاقا در مورد روشنایی، اینجا من 3.9 ولت را در خروجی مدار مجاز کردم و بیش از یک سال است که از آن استفاده می کنم، LED هنوز زنده است، فقط رادیاتور کمی گرم می شود. اما هرکسی که بخواهد می تواند با انتخاب مقاومت های خروجی R2 و R3 ولتاژ تغذیه کمتری را برای خود تنظیم کند (به شما توصیه می کنم این کار را روی یک لامپ رشته ای انجام دهید، وقتی به نتیجه ای که نیاز دارید، LED را وصل کنید). با تشکر از توجه شما، لفتی لشا (استپانوف الکسی) با شما بود.

در مورد مقاله چراغ قوه های LED قدرتمند بحث کنید

بیایید نگاهی به محصولات LED بیندازیم، از ال‌ای‌دی‌های قدیمی 5 میلی‌متری تا ال‌ای‌دی‌های بسیار روشن با توان بالا تا 10 وات.

برای انتخاب چراغ قوه "مناسب" برای نیازهای خود، باید بدانید که چه نوع چراغ قوه های LED و ویژگی های آنها هستند.

چه دیودهایی در چراغ قوه استفاده می شود؟

چراغ های LED قدرتمند با دستگاه هایی با ماتریس 5 میلی متری شروع شد.

چراغ قوه های ال ای دی در طرح های کاملا متفاوت، از جیبی گرفته تا کمپینگ، در اواسط دهه 2000 رواج یافت. قیمت آنها کاهش قابل توجهی داشته است و روشنایی و طول عمر باتری در آن نقش داشته است.

ال ای دی های سفید 5 میلی متری فوق روشن 20 تا 50 میلی آمپر جریان را با افت ولتاژ 3.2-3.4 ولت می کشند. شدت نور - 800 mcd.

آنها به خوبی خود را در چراغ قوه های مینیاتوری نشان می دهند. اندازه کوچک این امکان را به شما می دهد که چنین چراغ قوه ای را با خود حمل کنید. آنها یا توسط باتری های "مینی انگشت" یا از چندین "قرص" تغذیه می شوند. اغلب در فندک هایی با چراغ قوه استفاده می شود.

اینها ال ای دی هایی هستند که سال هاست در فانوس های چینی نصب می شوند اما کم کم عمرشان در حال تمام شدن است.

در چراغ های جستجو با یک بازتابنده بزرگ، امکان نصب ده ها دیود از این دست وجود دارد، اما چنین راه حل هایی به تدریج در پس زمینه محو می شوند و انتخاب خریداران به نفع چراغ های LED های قدرتمند نوع Cree است.


چراغ جستجو با LED های 5 میلی متری

این چراغ قوه ها با باتری های AA، AAA یا باتری های قابل شارژ کار می کنند. آنها ارزان هستند و هم از نظر روشنایی و هم از نظر کیفیت به چراغ قوه های مدرن در کریستال های قوی تر، اما بیشتر در مورد زیر، از دست می دهند.

در توسعه بیشتر چراغ قوه، تولید کنندگان گزینه های زیادی را پشت سر گذاشتند، اما بازار محصولات با کیفیت توسط چراغ قوه هایی با ماتریس های قدرتمند یا LED های مجزا اشغال شده است.

چه ال ای دی در چراغ قوه های قدرتمند استفاده می شود؟

چراغ قوه های قدرتمند، چراغ قوه های مدرن از انواع مختلف هستند، از چراغ قوه هایی که به اندازه یک انگشت هستند و با چراغ های جستجوی بزرگ ختم می شوند.

در چنین محصولاتی در سال 2017، نام تجاری Cree مرتبط است. این نام یک شرکت آمریکایی است. محصولات این شرکت یکی از پیشرفته ترین ها در زمینه تکنولوژی LED به حساب می آیند. یک جایگزین LED های سازنده Luminus هستند.

چنین چیزهایی نسبت به LED های فانوس های چینی بسیار برتر هستند.

معمولاً کری ال ای دی های نصب شده در چراغ قوه کدامند؟

مدل ها متشکل از سه تا چهار کاراکتر هستند که با خط فاصله از هم جدا شده اند. بنابراین دیودهای Cree XR-E، XR-G، XM-L، XP-E. مدل های XP-E2، G2 اغلب برای چراغ قوه های کوچک استفاده می شوند، در حالی که XM-L و L2 بسیار متنوع هستند.

آنها با شروع از به اصطلاح استفاده می شوند. چراغ قوه‌های EDC (پوشیدن روزمره) از چراغ قوه‌های کوچک‌تر از کف دست گرفته تا چراغ‌های جست‌وجوی بزرگ هستند.

بیایید به ویژگی های LED های پرقدرت برای چراغ قوه نگاه کنیم.

نام Cree XM-L T6کری XM-L2Cree XP-G2کری XR-E
یک عکس
U، V 2,9 2,85 2,8 3,3
من، mA 700 700 350 350
P، W 2 2 1 1
دمای عملیاتی، درجه سانتیگراد
شار نورانی، Lm 280 320 145 100
زاویه لومینسانس، درجه 125 125 115 90
شاخص رندر رنگ، Ra 80-90 70-90 80-90 70-90

ویژگی اصلی LED برای چراغ قوه، شار نور است. روشنایی چراغ قوه شما و میزان نوری که منبع می تواند بدهد را تعیین می کند. LED های مختلف، با مصرف انرژی یکسان، می توانند به طور قابل توجهی در روشنایی متفاوت باشند.

ویژگی های LED ها را در چراغ قوه های بزرگ از نوع نورافکن در نظر بگیرید :

نام
یک عکس
U، V 5,7; 8,55; 34,2; 6; 12; 3,6 3,5
من، mA 1100; 735; 185; 2500; 1250 5000 9000...13500
P، W 6,3 8,5 18 20...40
دمای عملیاتی، درجه سانتیگراد
شار نورانی، Lm 440 510 1250 2000...2500
زاویه لومینسانس، درجه 115 120 100 90
شاخص رندر رنگ، Ra 70-90 80-90 80-90

فروشندگان اغلب نام کامل دیود، نوع و ویژگی های آن را نشان نمی دهند، بلکه یک علامت الفبایی مختصر و کمی متفاوت را نشان می دهند:

  • برای XM-L: T5; T6; U2;
  • XP-G: R4; R5; S2;
  • XP-E: Q5; R2; R;
  • برای XR-E: P4; Q3; Q5; آر.

فانوس را می توان دقیقاً "فانوس EDC T6" نامید، اطلاعات در چنین مختصری بیش از حد کافی است.

تعمیر چراغ قوه

متأسفانه قیمت چنین چراغ قوه ها و همچنین خود دیودها بسیار بالا است. و همیشه امکان خرید چراغ قوه جدید در صورت شکستگی وجود ندارد. بیایید بفهمیم که چگونه LED را در چراغ قوه تغییر دهیم.

برای تعمیر چراغ قوه، شما نیاز دارید حداقل مجموعهابزار:

  • آهن لحیم کاری؛
  • شار
  • لحیم کاری؛
  • پیچ گوشتی؛
  • مولتی متر

برای رسیدن به منبع نور، باید سر فانوس را باز کنید، معمولاً روی یک اتصال رزوه ای ثابت می شود.

در تست دیود یا حالت اندازه گیری مقاومت، بررسی کنید که LED به درستی کار می کند یا خیر. برای انجام این کار، ابتدا پروب های مشکی و قرمز را به سرنخ های LED لمس کنید و سپس قرمز و مشکی را عوض کنید.

اگر دیود کار می کند، در یکی از موقعیت ها مقاومت کم و در دیگری - زیاد است. به این ترتیب تشخیص می دهید که دیود خوب است و جریان را فقط در یک جهت هدایت می کند. در طول آزمایش، دیود ممکن است نور ضعیفی ساطع کند.

در غیر این صورت، اتصال کوتاه یا مقاومت بالا (باز) در هر دو موقعیت وجود خواهد داشت. سپس باید دیود را در لامپ تعویض کنید.

اکنون باید LED را از لامپ جدا کنید و با رعایت قطبیت، یک مورد جدید را لحیم کنید. در انتخاب LED دقت کنید، مصرف جریان و ولتاژ آن را در نظر بگیرید که برای آن طراحی شده است.

اگر از این پارامترها غافل شوید - در بهترین حالت، چراغ قوه به سرعت می نشیند، در بدترین حالت - راننده از کار می افتد.

درایور وسیله ای برای تغذیه LED با جریان تثبیت شده از منابع مختلف است. درایورها به صورت صنعتی برای تامین برق از شبکه 220 ولت، از شبکه برق خودرو - 12-14.7 ولت، از باتری های Li-ion، به عنوان مثال، اندازه 18650 ساخته می شوند. اکثر چراغ قوه های قدرتمند مجهز به درایور هستند.

افزایش قدرت چراغ قوه

اگر از روشنایی چراغ قوه خود راضی نیستید یا به نحوه تعویض ال ای دی چراغ قوه پی برده اید و می خواهید آن را ارتقا دهید، قبل از خرید مدل های سنگین، اصول اولیه عملکرد LED و محدودیت های عملکرد آنها را مطالعه کنید.

ماتریس های دیود گرمای بیش از حد را دوست ندارند - این اصل اصلی است! و جایگزینی LED در چراغ قوه با یک چراغ قوه قوی تر می تواند منجر به چنین وضعیتی شود. به مدل هایی که دیودهای قوی تری در آنها نصب شده است دقت کنید و با مدل خود مقایسه کنید، اگر از نظر اندازه و طراحی مشابه هستند، آنها را تغییر دهید.

اگر چراغ قوه شما کوچکتر است، خنک کننده اضافی مورد نیاز است. ما بیشتر در مورد ساخت رادیاتور با دست خود نوشتیم.

اگر بخواهید غولی مانند Cree MK-R را در یک چراغ قوه جاکلیدی مینیاتوری نصب کنید، به سرعت از گرم شدن بیش از حد شکست می خورد و باعث هدر رفتن پول می شود. افزایش جزئی در قدرت (با چند وات) بدون ارتقاء خود چراغ قوه قابل قبول است.

در غیر این صورت، روند جایگزینی مارک LED در یک چراغ قوه با یک چراغ قوه قوی تر در بالا توضیح داده شده است.

پلیس فانوس


چراغ قوه LED پلیس با شوکر

چنین چراغ قوه هایی به خوبی می درخشند و می توانند به عنوان وسیله ای برای دفاع از خود عمل کنند. با این حال، آنها همچنین با LED ها مشکل دارند.

نحوه تعویض LED در چراغ قوه پلیس

پوشش طیف گسترده ای از مدل ها در یک مقاله بسیار دشوار است، اما می توان توصیه های کلی برای تعمیر ارائه داد.

  1. هنگام تعمیر چراغ قوه با شوکر، مراقب باشید، برای جلوگیری از برق گرفتگی توصیه می شود از دستکش لاستیکی استفاده کنید.
  2. فانوس های محافظ گرد و غبار و رطوبت روی تعداد زیادی پیچ مونتاژ می شوند. طول آنها متفاوت است، بنابراین محل بازکردن یک یا آن پیچ را یادداشت کنید.
  3. سیستم نوری چراغ قوه پلیس به شما امکان تنظیم قطر نقطه نور را می دهد. هنگام جداسازی روی بدنه، علامت گذاری کنید که قطعات قبل از برداشتن در چه موقعیتی قرار داشته اند، در غیر این صورت قرار دادن بلوک با لنز به عقب دشوار خواهد بود.

تعویض LED، واحد مبدل ولتاژ، درایور، باتری با استفاده از کیت لحیم کاری استاندارد امکان پذیر است.

چه ال ای دی در فانوس های چینی وجود دارد؟

اکنون بسیاری از محصولات در aliexpress خریداری می شوند، جایی که می توانید هم محصولات اصلی و هم نسخه های چینی را بیابید که با توضیحات ذکر شده مطابقت ندارند. قیمت چنین دستگاه هایی با قیمت اصلی قابل مقایسه است.

در چراغ قوه ای که کری ال ای دی اعلام شده است، ممکن است واقعاً وجود نداشته باشد، در بهترین حالت، نوع متفاوتی از دیود وجود خواهد داشت، در بدترین حالت، تشخیص آن از ظاهر اصلی دشوار خواهد بود.

این چه چیزی ممکن است به دنبال داشته باشد؟ LED های ارزان قیمت در شرایط کم تکنولوژی ساخته می شوند و قدرت اعلام شده را ارائه نمی دهند. آنها راندمان پایینی دارند که از این طریق گرمایش کیس و کریستال را افزایش داده اند. همانطور که قبلا ذکر شد، گرمای بیش از حد بیشتر است دشمن بدبرای دستگاه های LED

این اتفاق می افتد زیرا هنگامی که از طریق نیمه هادی گرم می شود، جریان افزایش می یابد، در نتیجه گرمایش حتی قوی تر می شود، قدرت حتی بیشتر آزاد می شود، این بهمن مانند منجر به خرابی یا شکستن LED می شود.

اگر سعی کنید و وقت خود را برای جستجوی اطلاعات صرف کنید، می توانید اصل بودن محصولات را تعیین کنید.


کری اصلی و جعلی را مقایسه کنید

LatticeBright یک تولید کننده ال ای دی چینی است که محصولاتی را بسیار شبیه به کری می سازد که احتمالاً مطابق با طراحی (طعنه) است.


مقایسه نسخه چینی و کری اصلی

روی زیرلایه ها، این کلون ها به این شکل هستند. انواع شکل زیرلایه های ال ای دی تولید شده در چین را مشاهده می کنید.


تشخیص تقلب توسط زیرلایه برای LED

تقلبی ها کاملاً ماهرانه ساخته می شوند ، بسیاری از فروشندگان این "مارک" را در توضیحات محصول و جایی که LED های چراغ ها ساخته شده اند نشان نمی دهند. کیفیت چنین دیودهایی در میان آشغال های چینی بدترین نیست، اما با اصل فاصله دارد.

نصب ال ای دی به جای لامپ رشته ای

بسیاری از چیزهای قدیمی دارای مسابقه اسب دوانی یا فانوس بر روی یک لامپ رشته ای هستند که گرد و غبار را جمع می کند و شما به راحتی می توانید آن را LED بسازید. برای این کار یا راه حل های آماده یا خانگی وجود دارد.

با لامپ و ال ای دی های شکسته، با کمی ذکاوت و لحیم کاری می توانید یک جایگزین عالی ایجاد کنید.

یک بشکه آهنی در این مورد برای بهبود اتلاف حرارت از LED مورد نیاز است. در مرحله بعد، شما باید تمام قطعات را به یکدیگر لحیم کنید و با چسب ثابت کنید.

هنگام مونتاژ، مراقب باشید - از کوتاه کردن سرنخ ها خودداری کنید، چسب حرارتی یا لوله های حرارتی به این امر کمک می کند. تماس مرکزی لامپ باید لحیم شود - یک سوراخ تشکیل می شود. یک سرب مقاومت را از آن عبور دهید.

در مرحله بعد، باید خروجی آزاد LED را به پایه و مقاومت را به کنتاکت مرکزی لحیم کنید. برای ولتاژ 12 ولت، به یک مقاومت 500 اهم، و برای ولتاژ 5 ولت - 50-100 اهم، برای برق از باتری لیتیوم یون 3.7 ولت - 10-25 اهم نیاز دارید.


چگونه یک LED از یک لامپ رشته ای بسازیم

انتخاب LED برای چراغ قوه بسیار دشوارتر از تعویض آن است. باید پارامترهای زیادی را در نظر گرفت: از روشنایی و زاویه پراکندگی، تا گرمایش کیس.

علاوه بر این، ما نباید منبع تغذیه دیودها را فراموش کنیم. اگر به همه چیزهایی که در بالا توضیح داده شد تسلط داشته باشید، دستگاه های شما برای مدت طولانی و با کیفیت بالا می درخشند!

با وجود انتخاب غنی چراغ قوه های LED با طرح های مختلف در فروشگاه ها، آماتورهای رادیویی در حال توسعه مدارهای خود برای تغذیه LED های سفید فوق العاده روشن هستند. اساساً، کار به نحوه تغذیه LED فقط با یک باتری یا باتری برای انجام تحقیقات عملی می رسد.

پس از به دست آوردن یک نتیجه مثبت، مدار جدا می شود، قطعات در جعبه قرار می گیرند، تجربه تکمیل می شود و رضایت اخلاقی ایجاد می شود. اغلب تحقیقات در آنجا متوقف می شود، اما گاهی اوقات تجربه مونتاژ یک گره خاص روی تخته نان به یک طرح واقعی تبدیل می شود که مطابق با تمام قوانین هنری ساخته شده است. در زیر چند مدار ساده که توسط آماتورهای رادیویی ایجاد شده است، آورده شده است.

در برخی موارد، تعیین اینکه چه کسی نویسنده این طرح است بسیار دشوار است، زیرا همان طرح در سایت‌های مختلف و در مقالات مختلف ظاهر می‌شود. اغلب نویسندگان مقالات صادقانه می نویسند که این مقاله در اینترنت پیدا شده است، اما چه کسی این طرح را برای اولین بار منتشر کرده است ناشناخته است. بسیاری از مدارها به سادگی از روی تابلوهای همان فانوس های چینی کپی می شوند.

چرا مبدل مورد نیاز است

نکته این است که افت ولتاژ مستقیم، به عنوان یک قاعده، کمتر از 2.4 ... 3.4 ولت نیست، بنابراین روشن کردن LED از یک باتری با ولتاژ 1.5 ولت، و حتی بیشتر از آن، به سادگی غیرممکن است. باتری با ولتاژ 1.2 ولت. دو خروجی وجود دارد. یا از باتری سه یا چند سلول گالوانیکی استفاده کنید یا حداقل ساده ترین آن را بسازید.

این مبدلی است که به شما امکان می دهد چراغ قوه را فقط با یک باتری روشن کنید. این راه حل هزینه منابع تغذیه را کاهش می دهد و همچنین به شما امکان استفاده کامل تر را می دهد: بسیاری از مبدل ها با تخلیه عمیق باتری تا 0.7 ولت کار می کنند! استفاده از مبدل همچنین به شما امکان می دهد اندازه چراغ قوه را کاهش دهید.

مدار یک ژنراتور مسدود کننده است. این یکی از مدارهای الکترونیکی کلاسیک است، بنابراین با مونتاژ مناسب و قطعات قابل تعمیر، بلافاصله شروع به کار می کند. نکته اصلی در این مدار این است که ترانسفورماتور Tr1 را به درستی بپیچید، نه اینکه فازبندی سیم پیچ ها را اشتباه بگیرید.

به عنوان یک هسته برای یک ترانسفورماتور، می توانید از یک حلقه فریت از یک تخته از یک تخته بد استفاده کنید. کافی است مانند شکل زیر چند دور سیم عایق را بپیچید و سیم پیچ ها را به هم وصل کنید.

ترانسفورماتور را می توان با سیم سیم پیچی از نوع PEV یا PEL با قطر بیش از 0.3 میلی متر پیچید، که به شما امکان می دهد تعداد کمی بیشتر چرخش را روی حلقه قرار دهید، حداقل 10 ... 15، که تا حدودی عملکرد مدار را بهبود می بخشد.

سیم پیچ ها باید در دو سیم پیچ شوند و سپس انتهای سیم پیچ ها را همانطور که در شکل نشان داده شده است وصل کنید. ابتدای سیم پیچ ها در نمودار با یک نقطه نشان داده شده است. همانطور که می توانید از هر کم مصرفی استفاده کنید ترانزیستور NPNرسانایی: KT315، KT503 و موارد مشابه. در حال حاضر یافتن ترانزیستور وارداتی مانند BC547 آسانتر است.

اگر ترانزیستوری در دست نباشد ساختارهای n-p-n، سپس می توانید برای مثال KT361 یا KT502 را اعمال کنید. با این حال، در این مورد، شما باید قطبیت باتری را تغییر دهید.

مقاومت R1 با توجه به بهترین درخشش LED انتخاب می شود، اگرچه مدار حتی اگر به سادگی با یک جامپر جایگزین شود، کار می کند. طرح فوق به سادگی "برای روح"، برای آزمایش در نظر گرفته شده است. بنابراین پس از هشت ساعت کار مداوم بر روی یک LED، باتری از 1.5 ولت به 1.42 ولت "نشسته" می شود. می توان گفت که تقریباً تخلیه نمی شود.

برای مطالعه ظرفیت بار مدار، می توانید سعی کنید چندین LED دیگر را به صورت موازی وصل کنید. به عنوان مثال، با چهار LED، مدار کاملاً پایدار به کار خود ادامه می دهد، با شش LED ترانزیستور شروع به گرم شدن می کند، با هشت LED روشنایی به طور قابل توجهی کاهش می یابد، ترانزیستور به شدت گرم می شود. و با این وجود، این طرح همچنان به کار خود ادامه می دهد. اما این فقط به ترتیب تحقیقات علمی است، زیرا ترانزیستور در این حالت برای مدت طولانی کار نخواهد کرد.

اگر قصد دارید یک چراغ قوه ساده بر اساس این مدار ایجاد کنید، باید چند جزئیات دیگر را اضافه کنید که باعث درخشش روشن تر LED می شود.

به راحتی می توان دید که در این مدار LED نه با ضربان، بلکه با جریان مستقیم تغذیه می شود. طبیعتاً در این حالت روشنایی درخشش تا حدودی بیشتر می شود و سطح ضربان های نور ساطع شده بسیار کمتر خواهد بود. هر دیود با فرکانس بالا به عنوان دیود مناسب است، به عنوان مثال، KD521 ().

مبدل های خفگی

مدار ساده دیگری در شکل زیر نشان داده شده است. این مدار تا حدودی پیچیده تر از مدار شکل 1 است، حاوی 2 ترانزیستور است، اما به جای یک ترانسفورماتور با دو سیم پیچ، فقط یک سلف L1 دارد. چنین چوکی را می توان روی حلقه ای از همان لامپ صرفه جویی در انرژی پیچاند که برای آن فقط 15 دور سیم پیچ در پیچ با قطر 0.3 ... 0.5 میلی متر پیچید.

با تنظیم چوک مشخص شده، LED می تواند تا 3.8 ولت (افت ولتاژ پیشرو در LED 5730 3.4 ولت است)، که برای تغذیه یک LED 1W کافی است. تنظیم مدار شامل انتخاب ظرفیت خازن C1 در محدوده ± 50٪ با توجه به حداکثر روشنایی LED است. مدار زمانی که ولتاژ منبع تغذیه به 0.7 ولت کاهش می یابد کار می کند که حداکثر استفاده از ظرفیت باتری را تضمین می کند.

اگر مدار در نظر گرفته شده با یک یکسو کننده روی دیود D1، یک فیلتر روی خازن C1 و یک دیود زنر D2 تکمیل شود، یک منبع تغذیه کم مصرف دریافت می کنید که می تواند برای تغذیه مدارهای روی یک آپمپ یا سایر قطعات الکترونیکی استفاده شود. در این حالت، اندوکتانس سلف در 200 ... 350 μH انتخاب می شود، دیود D1 با مانع شاتکی، دیود زنر D2 با توجه به ولتاژ مدار تغذیه انتخاب می شود.

با ترکیب موفقیت آمیز شرایط، با استفاده از چنین مبدلی، می توانید ولتاژ 7 ... 12 ولت را در خروجی دریافت کنید. اگر قصد دارید از مبدل فقط برای تغذیه LED ها استفاده کنید، دیود زنر D2 را می توان از مدار خارج کرد.

تمام مدارهای در نظر گرفته شده ساده ترین منابع ولتاژ هستند: محدودیت جریان از طریق LED تقریباً به همان روشی انجام می شود که در کلیدهای مختلف یا در فندک های LED انجام می شود.

LED از طریق دکمه پاور، بدون هیچ مقاومت محدود کننده، توسط 3 ... 4 باتری دیسک کوچک تغذیه می شود که مقاومت داخلی آنها جریان عبوری از LED را در سطح ایمن محدود می کند.

مدارهای بازخورد فعلی

و LED در نهایت یک دستگاه فعلی است. بیهوده نیست که جریان مستقیم در اسناد LED ها نشان داده شده است. بنابراین، مدارهای واقعی برای تغذیه LED ها حاوی بازخورد جریان هستند: به محض اینکه جریان از طریق LED به مقدار معینی رسید، مرحله خروجی از منبع تغذیه قطع می شود.

تثبیت کننده های ولتاژ نیز دقیقاً مشابه کار می کنند، فقط بازخورد ولتاژ وجود دارد. مدار تغذیه LED با بازخورد جریان در زیر نشان داده شده است.

با بررسی دقیق تر، می توانید ببینید که اساس مدار همان اسیلاتور مسدود کننده است که روی ترانزیستور VT2 مونتاژ شده است. ترانزیستور VT1 کنترل در مدار بازخورد است. بازخورد در این طرح به شرح زیر عمل می کند.

LED ها توسط ولتاژی که روی یک خازن الکترولیتی ذخیره می شود تغذیه می شوند. خازن از طریق دیود با یک ولتاژ پالسی از کلکتور ترانزیستور VT2 شارژ می شود. ولتاژ اصلاح شده برای تغذیه LED ها استفاده می شود.

جریان عبوری از LED ها از مسیر زیر عبور می کند: صفحه خازن مثبت، ال ای دی با مقاومت های محدود کننده، مقاومت بازخورد جریان (سنسور) Roc، صفحه منفی خازن الکترولیتی.

در این حالت یک افت ولتاژ روی مقاومت فیدبک Uoc=I*Roc ایجاد می شود که I جریان عبوری از LED ها است. با افزایش ولتاژ در عرض (ژنراتور همچنان کار می کند و خازن را شارژ می کند)، جریان عبوری از LED ها افزایش می یابد و در نتیجه ولتاژ در مقاومت فیدبک Roc نیز افزایش می یابد.

وقتی Uoc به 0.6 ولت رسید، ترانزیستور VT1 باز می شود و محل اتصال پایه-امیتر ترانزیستور VT2 بسته می شود. ترانزیستور VT2 بسته می شود، ژنراتور مسدود کننده متوقف می شود و شارژ خازن الکترولیتی را متوقف می کند. تحت تأثیر بار، خازن تخلیه می شود، ولتاژ در خازن کاهش می یابد.

کاهش ولتاژ در خازن منجر به کاهش جریان از طریق LED ها و در نتیجه کاهش ولتاژ فیدبک Uoc می شود. بنابراین، ترانزیستور VT1 بسته می شود و در عملکرد ژنراتور مسدود کننده اختلال ایجاد نمی کند. ژنراتور راه اندازی می شود و کل چرخه بارها و بارها تکرار می شود.

با تغییر مقاومت مقاومت فیدبک، امکان تغییر جریان از طریق LED ها در محدوده وسیعی وجود دارد. به چنین مدارهایی تثبیت کننده جریان سوئیچینگ می گویند.

تثبیت کننده های جریان یکپارچه

در حال حاضر، تثبیت کننده های جریان برای LED ها در یک نسخه یکپارچه تولید می شوند. به عنوان مثال می توان به ریز مدارهای تخصصی ZXLD381، ZXSC300 اشاره کرد. مدارهای نشان داده شده در زیر از برگه های داده (DataSheet) این ریزمدارها گرفته شده است.

شکل دستگاه تراشه ZXLD381 را نشان می دهد. این شامل یک ژنراتور PWM (کنترل پالس)، یک سنسور جریان (Rsense) و یک ترانزیستور خروجی است. تنها دو قسمت آویزان وجود دارد. این یک LED و یک چوک L1 است. یک مدار کلیدزنی معمولی در شکل زیر نشان داده شده است. میکرو مدار در بسته بندی SOT23 تولید می شود. فرکانس تولید 350 کیلوهرتز توسط خازن های داخلی تنظیم شده است، نمی توان آن را تغییر داد. راندمان دستگاه 85٪ است، شروع تحت بار در حال حاضر با ولتاژ تغذیه 0.8 ولت امکان پذیر است.

همانطور که در خط پایین زیر شکل نشان داده شده است، ولتاژ جلو LED نباید بیشتر از 3.5 ولت باشد. همانطور که در جدول سمت راست شکل نشان داده شده است، جریان عبوری از LED با تغییر اندوکتانس سلف کنترل می شود. ستون وسط حداکثر جریان را نشان می دهد، ستون آخر جریان متوسط ​​را از طریق LED نشان می دهد. برای کاهش سطح ضربان و افزایش روشنایی درخشش، می توان از یکسو کننده با فیلتر استفاده کرد.

در اینجا ما از یک LED با ولتاژ رو به جلو 3.5 ولت، یک دیود فرکانس بالا D1 با یک مانع شاتکی، یک خازن C1، ترجیحا با مقدار کم مقاومت سری معادل (ESR کم) استفاده می کنیم. این الزامات به منظور افزایش راندمان کلی دستگاه، گرم کردن دیود و خازن تا حد امکان ضروری است. جریان خروجی با انتخاب اندوکتانس سلف بسته به توان LED انتخاب می شود.

تفاوت آن با ZXLD381 این است که ترانزیستور خروجی داخلی و مقاومت حس جریان ندارد. این راه حل به شما این امکان را می دهد که جریان خروجی دستگاه را به میزان قابل توجهی افزایش دهید و در نتیجه از یک LED با قدرت بالاتر استفاده کنید.

یک مقاومت خارجی R1 به عنوان سنسور جریان استفاده می شود که با تغییر مقدار آن می توانید جریان مورد نیاز را بسته به نوع LED تنظیم کنید. محاسبه این مقاومت طبق فرمول های داده شده در دیتاشیت تراشه ZXSC300 انجام می شود. ما در اینجا این فرمول ها را نمی دهیم، در صورت لزوم، یافتن یک دیتاشیت و نگاه کردن به فرمول ها از آنجا آسان است. جریان خروجی فقط با پارامترهای ترانزیستور خروجی محدود می شود.

هنگامی که برای اولین بار تمام مدارهای توصیف شده را روشن می کنید، توصیه می شود باتری را از طریق یک مقاومت 10 اهم وصل کنید. این به جلوگیری از مرگ ترانزیستور کمک می کند اگر مثلاً سیم پیچ های ترانسفورماتور به درستی وصل نشده باشند. اگر LED با این مقاومت روشن شود، می توان مقاومت را حذف کرد و تنظیمات بیشتری را انجام داد.

بوریس آلادیشکین

در دسترس بودن و قیمت نسبتا پایین برای دیودهای ساطع نور فوق العاده روشن (LED) امکان استفاده از آنها را در دستگاه های مختلف آماتوری فراهم می کند. آماتورهای رادیویی مبتدی که برای اولین بار از LED در طراحی های خود استفاده می کنند، اغلب تعجب می کنند که چگونه یک LED را به باتری متصل کنیم؟ پس از خواندن این مطالب، خواننده یاد می گیرد که چگونه یک LED را تقریباً از هر باتری روشن کند، از چه طرح های اتصال LED می توان در یک مورد خاص استفاده کرد، چگونه عناصر مدار را محاسبه کرد.

چه باتری هایی را می توان به LED وصل کرد؟

در اصل، شما به سادگی می توانید LED را از هر باتری روشن کنید. مدارهای الکترونیکی توسعه یافته توسط آماتورها و متخصصان رادیویی امکان مقابله با موفقیت با این کار را فراهم می کند. مورد دیگر این است که مدار با یک LED خاص (LED) و یک باتری یا باتری خاص چه مدت به طور مداوم کار می کند.

برای تخمین این زمان باید بدانید که یکی از مشخصه های اصلی هر باتری، آیا عنصر شیمیایییا باتری، ظرفیت است. ظرفیت باتری - C بر حسب آمپر ساعت بیان می شود. به عنوان مثال، ظرفیت باتری های انگشتی AAA معمولی، بسته به نوع و سازنده، می تواند از 0.5 تا 2.5 آمپر ساعت باشد. به نوبه خود، دیودهای ساطع کننده نور با جریان کاری مشخص می شوند که می تواند ده ها و صدها میلی آمپر باشد. بنابراین، می توانید با استفاده از فرمول تقریباً مدت زمان دوام باتری را محاسبه کنید:

T= (C*U بات)/(U work led *I work led)

در این فرمول، شمارنده کاری است که باتری می تواند انجام دهد و مخرج انرژی مصرف شده توسط دیود ساطع کننده نور است. این فرمول کارایی یک مدار خاص و این واقعیت را که استفاده کامل از کل ظرفیت باتری بسیار مشکل است را در نظر نمی گیرد.

هنگام طراحی دستگاه های باطری، آنها معمولا سعی می کنند اطمینان حاصل کنند که مصرف فعلی آنها از 10 تا 30 درصد ظرفیت باتری تجاوز نمی کند. با توجه به این ملاحظات و فرمول فوق، می توانید تخمین بزنید که چند باتری با ظرفیت معین برای تغذیه یک LED خاص مورد نیاز است.

نحوه اتصال از باتری 1.5 ولت AA

متأسفانه، هیچ راه آسانی برای تغذیه LED با یک باتری AA وجود ندارد. واقعیت این است که ولتاژ کار دیودهای ساطع کننده نور معمولاً از 1.5 ولت تجاوز می کند. برای این مقدار، این مقدار در محدوده 3.2 - 3.4V قرار دارد. بنابراین، برای تغذیه LED از یک باتری، باید یک مبدل ولتاژ جمع کنید. در زیر نمودار یک مبدل ولتاژ ساده روی دو ترانزیستور است که با آن می توانید 1 - 2 LED فوق العاده روشن با جریان کاری 20 میلی آمپر را تغذیه کنید.

این مبدل یک اسیلاتور مسدود کننده است که روی ترانزیستور VT2، ترانسفورماتور T1 و مقاومت R1 مونتاژ شده است. ژنراتور مسدود کننده پالس های ولتاژی تولید می کند که چندین برابر بیشتر از ولتاژ منبع تغذیه است. دیود VD1 این پالس ها را تصحیح می کند. سلف L1، خازن های C2 و C3 عناصر فیلتر صاف کننده هستند.

ترانزیستور VT1، مقاومت R2 و دیود زنر VD2 عناصر یک تنظیم کننده ولتاژ هستند. هنگامی که ولتاژ دو طرف خازن C2 از 3.3 ولت بیشتر شود، دیود زنر باز می شود و افت ولتاژ در مقاومت R2 ایجاد می شود. در همان زمان، اولین ترانزیستور باز می شود و VT2 قفل می شود، ژنراتور مسدود کننده کار نمی کند. بنابراین، ولتاژ خروجی مبدل در سطح 3.3 ولت تثبیت می شود.

به عنوان VD1 بهتر است از دیودهای شاتکی استفاده شود که در حالت باز افت ولتاژ پایینی دارند.

ترانسفورماتور T1 را می توان بر روی یک حلقه فریت گرید 2000NN پیچید. قطر حلقه می تواند 7 تا 15 میلی متر باشد. به عنوان هسته، می توانید از حلقه هایی از مبدل های لامپ های کم مصرف، کویل های فیلتر منابع تغذیه رایانه و غیره استفاده کنید. سیم پیچ ها با سیم لعابی با قطر 0.3 میلی متر، هر 25 دور ساخته شده اند.

این طرح را می توان بدون دردسر با حذف عناصر تثبیت کننده ساده کرد. در اصل، مدار می تواند بدون چوک و یکی از خازن های C2 یا C3 انجام دهد. حتی یک آماتور رادیویی تازه کار می تواند یک مدار ساده شده را با دستان خود جمع کند.

مدار نیز خوب است زیرا به طور مداوم کار می کند تا ولتاژ منبع تغذیه به 0.8 ولت کاهش یابد.

نحوه اتصال از باتری 3 ولت

شما می توانید یک LED فوق العاده روشن را بدون استفاده از قطعات اضافی به باتری 3 ولت متصل کنید. از آنجایی که ولتاژ کاری LED کمی بیشتر از 3 ولت است، LED با قدرت کامل نمی درخشد. گاهی اوقات حتی می تواند مفید باشد. به عنوان مثال، با استفاده از یک LED با یک سوئیچ و یک باتری دیسک 3 ولت (که معمولاً تبلت نامیده می شود) که در مادربردهای رایانه استفاده می شود، می توانید یک جاکلیدی کوچک چراغ قوه بسازید. چنین چراغ قوه مینیاتوری می تواند در موقعیت های مختلف مفید باشد.

از چنین باتری - قرص های 3 ولت می توانید LED را تغذیه کنید

با استفاده از چند باتری 1.5 ولتی و یک مبدل تجاری یا خانگی برای تغذیه یک یا چند LED، می توانید طراحی جدی تری داشته باشید. نمودار یکی از این مبدل ها (بوسترها) در شکل نشان داده شده است.

تقویت کننده مبتنی بر تراشه LM3410 و چندین پیوست دارای ویژگی های زیر است:

  • ولتاژ ورودی 2.7 - 5.5 ولت.
  • حداکثر جریان خروجی تا 2.4 آمپر
  • تعداد LED های متصل از 1 تا 5.
  • فرکانس تبدیل از 0.8 به 1.6 مگاهرتز.

جریان خروجی مبدل را می توان با تغییر مقاومت مقاومت اندازه گیری R1 تنظیم کرد. علیرغم این واقعیت که از مستندات فنی چنین بر می آید که ریز مدار برای اتصال 5 ال ای دی طراحی شده است، در واقع می توان 6 عدد LED را به آن متصل کرد. این به این دلیل است که حداکثر ولتاژ خروجی تراشه 24 ولت است. LM3410 همچنین به ال ای دی ها اجازه می دهد تا درخشش (کم نور شدن) داشته باشند. برای این منظور از خروجی چهارم میکرو مدار (DIMM) استفاده می شود. با تغییر جریان ورودی این پین می توان کم نور را انجام داد.

نحوه اتصال از باتری 9 ولت کرون

"کرونا" ظرفیت نسبتا کمی دارد و برای تغذیه LED های پرقدرت چندان مناسب نیست. حداکثر جریان چنین باتری نباید از 30 - 40 میلی آمپر تجاوز کند. بنابراین بهتر است 3 دیود نورانی متصل به صورت سری با جریان کاری 20 میلی آمپر به آن متصل شود. آنها، مانند اتصال به باتری 3 ولت، با قدرت کامل نمی درخشند، اما از طرف دیگر، باتری دوام بیشتری خواهد داشت.

طرح انرژی باتری کرون

در یک ماده، پوشش انواع روش‌های اتصال LED به باتری‌هایی با ولتاژها و ظرفیت‌های مختلف دشوار است. ما سعی کردیم در مورد مطمئن ترین و ساده ترین طرح ها صحبت کنیم. امیدواریم این مطالب هم برای مبتدیان و هم برای آماتورهای رادیویی با تجربه تر مفید باشد.

LED دیودی است که با عبور جریان از آن می درخشد. در زبان انگلیسی به ال ای دی دیود ساطع نور یا LED می گویند.

رنگ درخشش LED به مواد افزودنی اضافه شده به نیمه هادی بستگی دارد. بنابراین، به عنوان مثال، ناخالصی های آلومینیوم، هلیوم، ایندیم، فسفر باعث درخشش از قرمز به رنگ زرد. ایندیم، گالیم، نیتروژن باعث می شود LED از آبی به سبز بدرخشد. هنگامی که یک فسفر به یک کریستال درخشان آبی اضافه می شود، LED سفید می درخشد. در حال حاضر، صنعت LED های درخشان از تمام رنگ های رنگین کمان تولید می کند، اما رنگ آن به رنگ بدنه LED بستگی ندارد، بلکه به مواد افزودنی شیمیایی موجود در کریستال آن بستگی دارد. LED از هر رنگی می تواند بدنه شفافی داشته باشد.

اولین LED در سال 1962 در دانشگاه ایلینویز ساخته شد. در اوایل دهه 1990، ال ای دی های روشن ظاهر شدند و کمی بعد ال ای دی های فوق العاده روشن ظاهر شدند.
مزیت LED ها نسبت به لامپ های رشته ای غیرقابل انکار است، یعنی:

    * مصرف برق کم - 10 برابر کارآمدتر از لامپ ها
    * عمر طولانی - تا 11 سال کارکرد مداوم
    * منبع با دوام بالا - از لرزش و شوک نمی ترسد
    * تنوع رنگ زیاد
    * توانایی کار با ولتاژ پایین
    * ایمنی محیط زیست و آتش - عدم وجود مواد سمی در LED ها. LED ها گرم نمی شوند که از آتش سوزی جلوگیری می کند.

علامت گذاری LED

برنج. یکیطراحی LED های نشانگر 5 میلی متری

یک کریستال LED در بازتابنده قرار داده شده است. این بازتابنده زاویه پراکندگی اولیه را تنظیم می کند.
سپس نور از محفظه رزین اپوکسی عبور می کند. به لنز می رسد - و سپس شروع به پراکندگی در طرفین در یک زاویه بسته به طراحی لنز، در عمل - از 5 تا 160 درجه می کند.

ال ای دی های ساطع کننده را می توان به دو گروه بزرگ تقسیم کرد: ال ای دی های تابشی مرئی و ال ای دی های مادون قرمز (IR). اولی به عنوان نشانگر و منبع روشنایی استفاده می شود، دومی - در دستگاه های کنترل از راه دور، گیرنده های فرستنده IR و سنسورها.
دیودهای ساطع کننده نور با کد رنگ مشخص شده اند (جدول 1). ابتدا باید نوع LED را با طراحی محفظه آن تعیین کنید (شکل 1) و سپس با علامت گذاری رنگی مطابق جدول آن را روشن کنید.

برنج. 2.انواع محفظه LED

رنگ های LED

LED ها تقریباً در همه رنگ ها وجود دارند: قرمز، نارنجی، زرد، زرد، سبز، آبی و سفید. LED آبی و سفید کمی گرانتر از رنگ های دیگر است.
رنگ LED ها با توجه به نوع مواد نیمه هادی که از آن ساخته شده اند تعیین می شود، نه با رنگ پلاستیک موجود در محفظه آنها. ال ای دی ها با هر رنگی در یک جعبه بی رنگ عرضه می شوند که در این صورت فقط با روشن کردن آن می توان رنگ را تشخیص داد ...

میز 1.علامت گذاری LED

ال ای دی های چند رنگ

یک LED چند رنگ به سادگی مرتب شده است، به عنوان یک قاعده، قرمز و سبز در یک محفظه با سه پایه ترکیب شده است. با تغییر روشنایی یا تعداد پالس ها در هر یک از کریستال ها، می توانید به رنگ های مختلف درخشندگی برسید.

LED ها به منبع جریان، آند به پلاس، کاتد به منهای متصل می شوند. منهای (کاتد) LED معمولاً با یک برش کوچک یا یک سرب کوتاه‌تر مشخص می‌شود، اما استثنائاتی وجود دارد، بنابراین بهتر است این واقعیت را در مشخصات فنی LED خاص

در غیاب این علائم، قطبیت را می توان به طور تجربی با اتصال کوتاه LED به ولتاژ تغذیه از طریق مقاومت مناسب تعیین کرد. با این حال، این بهترین راه برای تعیین قطبیت نیست. علاوه بر این، برای جلوگیری از شکست حرارتی LED یا کاهش شدید عمر مفید آن، تعیین قطبیت با "روش poke" بدون مقاومت محدود کننده جریان غیرممکن است. برای آزمایش سریع، اگر ولتاژ 12 ولت یا کمتر باشد، یک مقاومت با مقاومت اسمی 1 کیلو اهم برای اکثر LED ها مناسب است.

شما باید بلافاصله هشدار دهید: نباید پرتو LED را مستقیماً به چشم خود (و همچنین به چشم یک دوست) از فاصله نزدیک هدایت کنید، که می تواند به بینایی شما آسیب برساند.

ولتاژ تغذیه

دو ویژگی اصلی LED ها افت ولتاژ و جریان است. معمولا LED ها با 20 میلی آمپر رتبه بندی می شوند، اما استثناهایی وجود دارد، به عنوان مثال، LED های چهار تراشه معمولاً 80 میلی آمپر رتبه بندی می شوند، زیرا یک بسته LED حاوی چهار کریستال نیمه هادی است که هر کدام 20 میلی آمپر مصرف می کنند. برای هر LED مقادیر مجاز ولتاژ تغذیه Umax و Umaxrev (به ترتیب برای سوئیچینگ مستقیم و معکوس) وجود دارد. هنگامی که ولتاژهای بالاتر از این مقادیر اعمال می شود، یک خرابی الکتریکی رخ می دهد که در نتیجه LED از کار می افتد. همچنین حداقل مقدار ولتاژ منبع تغذیه Umin وجود دارد که در آن LED می درخشد. محدوده ولتاژ تغذیه بین Umin و Umax منطقه "کار" نامیده می شود، زیرا در اینجا از عملکرد LED اطمینان حاصل می شود.

ولتاژ منبع تغذیه - پارامتر LED قابل اجرا نیست. LED ها این ویژگی را ندارند، بنابراین نمی توانید LED ها را مستقیماً به منبع تغذیه وصل کنید. نکته اصلی این است که ولتاژی که از آن (از طریق یک مقاومت) LED تغذیه می شود باید بیشتر از افت ولتاژ مستقیم LED باشد (افت ولتاژ مستقیم به جای ولتاژ تغذیه در مشخصه نشان داده شده است و برای LED های نشانگر معمولی آن را نشان می دهد. به طور متوسط ​​بین 1.8 تا 3.6 ولت است.
ولتاژ نشان داده شده روی بسته بندی LED ها ولتاژ تغذیه نیست. این افت ولتاژ در LED است. این مقدار برای محاسبه ولتاژ باقی مانده که "افت نکرده" روی LED لازم است ، که در فرمول محاسبه مقاومت مقاومت محدود کننده جریان شرکت می کند ، زیرا این همان چیزی است که باید تنظیم شود.
تغییر ولتاژ تغذیه تنها با یک دهم ولت در یک LED مشروط (از 1.9 به 2 ولت) باعث افزایش پنجاه درصدی جریان عبوری از LED می شود (از 20 به 30 میلی آمپر).

برای هر نمونه از یک LED با رتبه یکسان، ولتاژ مناسب برای آن ممکن است متفاوت باشد. با روشن کردن موازی چندین LED با رتبه مشابه و اتصال آنها به ولتاژ، مثلاً 2 ولت، خطر سوختن سریع برخی از نسخه‌ها و کم نور شدن برخی دیگر به دلیل پراکندگی ویژگی‌ها را داریم. بنابراین، هنگام اتصال LED، لازم است نه ولتاژ، بلکه جریان را کنترل کنید.

مقدار جریان برای LED پارامتر اصلی است و به طور معمول 10 یا 20 میلی آمپر است. مهم نیست که تنش چیست. نکته اصلی این است که جریان جریان در مدار LED با جریان اسمی LED مطابقت دارد. و جریان توسط یک مقاومت متصل به صورت سری تنظیم می شود که مقدار آن با فرمول محاسبه می شود:

آر
Upitولتاژ منبع تغذیه بر حسب ولت است.
پایین- افت ولتاژ مستقیم در LED بر حسب ولت (در مشخصات مشخص شده و معمولاً در منطقه 2 ولت است). هنگامی که چندین LED به صورت سری روشن می شوند، بزرگی افت ولتاژ جمع می شود.
من- حداکثر جریان رو به جلو LED بر حسب آمپر (در مشخصات نشان داده شده است و معمولاً 10 یا 20 میلی آمپر است، یعنی 0.01 یا 0.02 آمپر). هنگامی که چندین LED به صورت سری متصل می شوند، جریان رو به جلو افزایش نمی یابد.
0,75 عامل قابلیت اطمینان برای LED است.

همچنین نباید قدرت مقاومت را فراموش کنید. با استفاده از فرمول می توانید توان را محاسبه کنید:

پتوان مقاومت بر حسب وات است.
Upit- ولتاژ موثر (موثر، rms) منبع تغذیه بر حسب ولت.
پایین- افت ولتاژ مستقیم در LED بر حسب ولت (در مشخصات مشخص شده و معمولاً در منطقه 2 ولت است). هنگامی که چندین LED به صورت سری روشن می شوند، بزرگی افت ولتاژ جمع می شود. .
آرمقاومت مقاومت بر حسب اهم است.

محاسبه مقاومت محدود کننده جریان و توان آن برای یک LED

ویژگی های معمولی LED ها

پارامترهای معمولی LED نشانگر سفید: جریان 20 میلی آمپر، ولتاژ 3.2 ولت. بنابراین، قدرت آن 0.06 وات است.

همچنین به LED های کم مصرف نیز روی سطح نصب می شوند - SMD. آنها دکمه های تلفن همراه شما، صفحه نمایشگر شما را روشن می کنند، اگر دارای نور پس زمینه LED باشد، برای ساخت نوارهای LED تزئینی به صورت خود چسب و موارد دیگر استفاده می شود. دو نوع متداول وجود دارد: SMD 3528 و SMD 5050. اولی دارای کریستال مشابه LED های نشانگر با سرب است، یعنی قدرت آن 0.06 وات است. اما دومی - سه کریستال از این قبیل، بنابراین دیگر نمی توان آن را LED نامید - این یک مجموعه LED است. مرسوم است که LED های SMD 5050 را صدا می زنند، اما این کاملاً صحیح نیست. اینها مجالس هستند. توان کل آنها به ترتیب 0.2 وات است.
ولتاژ عملکرد LED بستگی به مواد نیمه هادی دارد که از آن ساخته شده است، به ترتیب بین رنگ LED و ولتاژ کاری آن رابطه وجود دارد.

جدول افت ولتاژ LED بسته به رنگ

با مقدار افت ولتاژ هنگام آزمایش LED ها با مولتی متر، می توانید رنگ تقریبی درخشش LED را مطابق جدول تعیین کنید.

سوئیچینگ سریال و موازی LED

هنگام اتصال LED ها به صورت سری، مقاومت مقاومت محدود کننده مانند یک LED محاسبه می شود، فقط افت ولتاژ همه LED ها طبق فرمول با هم جمع می شوند:

هنگام اتصال ال ای دی ها به صورت سری، مهم است که بدانید تمام ال ای دی های استفاده شده در گلدسته باید از یک برند باشند. این گفته را نباید به عنوان یک قاعده، بلکه به عنوان یک قانون گرفت.

برای اینکه بفهمید حداکثر تعداد LED های قابل استفاده در گلدسته چقدر است، باید از فرمول استفاده کنید

    * Nmax - حداکثر تعداد مجاز LED در یک گلدسته
    * Upit - ولتاژ منبع تغذیه، مانند باتری یا باتری. بر حسب ولت
    * Upr - ولتاژ مستقیم LED برگرفته از مشخصات پاسپورت آن (معمولاً در محدوده 2 تا 4 ولت). بر حسب ولت
    * با تغییر دما و پیر شدن LED، ممکن است Upr افزایش یابد. Coef. 1.5 برای چنین موردی حاشیه می دهد.

در این شمارش، "N" می تواند کسری باشد، مانند 5.8. به طور طبیعی، شما نمی توانید از 5.8 LED استفاده کنید، بنابراین، بخش کسری عدد باید کنار گذاشته شود و فقط یک عدد صحیح، یعنی 5 باقی بماند.

مقاومت محدود کننده برای اتصال سری LED ها به همان روشی که برای یک اتصال واحد محاسبه می شود. اما در فرمول ها، یک متغیر دیگر "N" اضافه می شود - تعداد LED های موجود در حلقه. بسیار مهم است که تعداد LED ها در یک گلدسته کمتر یا مساوی "Nmax" باشد - حداکثر تعداد مجاز LED. به طور کلی، شرط زیر باید برآورده شود: N =

تمام محاسبات دیگر مانند محاسبه مقاومت در زمانی که LED به تنهایی روشن می شود انجام می شود.

اگر ولتاژ منبع تغذیه حتی برای دو LED متصل به سری کافی نباشد، هر LED باید مقاومت محدود کننده خود را داشته باشد.

موازی کردن ال ای دی ها با یک مقاومت مشترک ایده بدی است. به عنوان یک قاعده، LED ها دارای پارامترهای گسترده ای هستند، هر کدام به ولتاژهای کمی متفاوت نیاز دارند، که باعث می شود چنین اتصالی عملاً غیرفعال باشد. یکی از دیودها روشن تر می درخشد و جریان بیشتری می گیرد تا زمانی که از کار بیفتد. چنین اتصالی تخریب طبیعی کریستال LED را تا حد زیادی تسریع می کند. اگر ال ای دی ها به صورت موازی متصل شوند، هر ال ای دی باید مقاومت محدود کننده خود را داشته باشد.

اتصال سریال LED ها از نظر مصرف اقتصادی منبع تغذیه نیز ارجح است: کل مدار سری دقیقاً به اندازه یک LED جریان مصرف می کند. و هنگامی که آنها به صورت موازی وصل می شوند، جریان چند برابر بیشتر از تعداد LED های موازی ما است.

محاسبه مقاومت محدود کننده برای LED های سری متصل به اندازه یک مقاومت ساده است. ما به سادگی ولتاژ همه LED ها را جمع می کنیم، مجموع حاصل را از ولتاژ منبع تغذیه کم می کنیم (این افت ولتاژ در مقاومت است) و بر جریان LED ها (معمولاً 15 - 20 میلی آمپر) تقسیم می کنیم.

و اگر ال ای دی زیاد داشته باشیم چند ده و منبع برق اجازه نمی دهد همه آنها را به صورت سری وصل کنیم (ولتاژ کافی نیست)؟ سپس بر اساس ولتاژ منبع تغذیه تعیین می کنیم که چند LED را می توانیم به صورت سری وصل کنیم. به عنوان مثال، برای 12 ولت، اینها 5 LED دو ولت هستند. چرا 6 نه؟ اما پس از همه، چیزی باید روی مقاومت محدود کننده نیز بیفتد. در اینجا 2 ولت باقی مانده (12 - 5x2) وجود دارد و آن را برای محاسبه بگیرید. برای جریان 15 میلی آمپر، مقاومت 2/0.015 = 133 اهم خواهد بود. نزدیکترین استاندارد 150 اهم است. اما چنین زنجیره ای از پنج ال ای دی و هر کدام یک مقاومت می توانیم هر تعداد که دوست داریم وصل کنیم.به این روش اتصال سریال موازی می گویند.

اگر LED های مارک های مختلف وجود دارد، آنها را به گونه ای ترکیب می کنیم که هر شاخه دارای LED هایی از نوع ONE (یا با جریان کاری یکسان) باشد. در این صورت لزومی به رعایت ولتاژ یکسان نیست، زیرا ما مقاومت خود را برای هر شاخه محاسبه می کنیم.

در مرحله بعد، یک مدار کلید LED تثبیت شده را در نظر بگیرید. بیایید به ساخت تثبیت کننده جریان بپردازیم. یک تراشه KR142EN12 (آنالوگ خارجی LM317) وجود دارد که به شما امکان می دهد یک تثبیت کننده جریان بسیار ساده بسازید. برای اتصال LED (شکل را ببینید)، مقدار مقاومت R = 1.2 / I (1.2 - افت ولتاژ نه تثبیت کننده) محاسبه می شود، یعنی در جریان 20 میلی آمپر، R = 1.2 / 0.02 = 60 اهم. استابلایزرها برای حداکثر ولتاژ 35 ولت طراحی شده اند. بهتر است آن ها را اینطور صاف نکنید و حداکثر 20 ولت اعمال کنید. با این گنجاندن، به عنوان مثال، یک LED سفید 3.3 ولت، امکان تامین ولتاژ به تثبیت کننده از 4.5 تا 20 ولت وجود دارد، در حالی که جریان روی LED با مقدار ثابت 20 میلی آمپر مطابقت دارد. در ولتاژ 20 ولت، متوجه می شویم که 5 LED سفید را می توان به صورت سری به چنین تثبیت کننده ای متصل کرد، بدون نگرانی در مورد ولتاژ هر یک از آنها، جریان در مدار 20 میلی آمپر خواهد بود (ولتاژ اضافی روی تثبیت کننده خاموش می شود. ).

مهم! در دستگاهی با تعداد زیادی LED جریان زیادی جریان دارد. اتصال چنین دستگاهی به منبع تغذیه روشن به شدت ممنوع است. در این حالت، یک جرقه در نقطه اتصال رخ می دهد که منجر به ظهور یک پالس جریان بزرگ در مدار می شود. این پالس LED ها (مخصوصاً چراغ های آبی و سفید) را غیرفعال می کند. اگر LED ها در حالت دینامیک (به طور مداوم روشن، خاموش و چشمک زن) کار می کنند و این حالت مبتنی بر استفاده از رله است، جرقه روی کنتاکت های رله باید حذف شود.

هر زنجیره باید از LED هایی با پارامترهای یکسان و از همان سازنده مونتاژ شود.
همچنین مهم است! تغییر دمای محیط بر جریان عبوری از کریستال تأثیر می گذارد. بنابراین، مطلوب است که دستگاه به گونه ای ساخته شود که جریان عبوری از LED 20 میلی آمپر نباشد، بلکه 17-18 میلی آمپر باشد. از دست دادن روشنایی ناچیز خواهد بود، اما عمر طولانی تضمین شده است.

نحوه تغذیه LED از شبکه 220 ولت

به نظر می رسد همه چیز ساده است: ما یک مقاومت را به صورت سری قرار می دهیم، و تمام. اما باید یک ویژگی مهم LED را به خاطر بسپارید: حداکثر ولتاژ معکوس مجاز. اکثر ال ای دی ها حدود 20 ولت دارند. و هنگامی که آن را با قطبیت معکوس به شبکه وصل می کنید (جریان متناوب است، نیم دوره در یک جهت می رود و نیم دیگر در جهت مخالف می رود)، ولتاژ دامنه کامل شبکه به آن اعمال می شود - 315 ولت! چنین رقمی از کجا می آید؟ 220 ولت ولتاژ موثر است، در حالی که دامنه آن در (ریشه 2) و 1.41 برابر بیشتر است.
بنابراین، برای صرفه جویی در LED، باید یک دیود را به صورت سری با آن قرار دهید، که اجازه نمی دهد ولتاژ معکوس به آن منتقل شود.

گزینه دیگری برای اتصال LED به برق 220 ولت:

یا دو LED را پشت سر هم قرار دهید.

گزینه منبع تغذیه با یک مقاومت خاموش کننده بهینه ترین نیست: قدرت قابل توجهی روی مقاومت آزاد می شود. در واقع، اگر یک مقاومت 24 کیلو اهم (حداکثر جریان 13 میلی آمپر) را اعمال کنیم، توان تلف شده روی آن حدود 3 وات خواهد بود. می توانید با روشن کردن دیود به صورت سری آن را به نصف کاهش دهید (سپس گرما فقط در یک نیم چرخه آزاد می شود). دیود باید برای ولتاژ معکوس حداقل 400 ولت باشد. وقتی دو ال ای دی شمارنده را روشن می کنید (حتی آنهایی هستند که در یک مورد دو کریستال دارند، معمولا رنگ های مختلف، یک کریستال قرمز و دیگری سبز است)، شما می توانید دو مقاومت دو وات قرار دهید که هر کدام دو برابر مقاومت کمتری دارند.
من رزرو می کنم که با استفاده از یک مقاومت با مقاومت بالا (مثلاً 200 کیلو اهم) می توانید LED را بدون دیود محافظ روشن کنید. جریان شکست معکوس برای ایجاد تخریب کریستال بسیار کم خواهد بود. البته روشنایی بسیار کم است، اما برای مثال، برای روشن کردن سوئیچ اتاق خواب در تاریکی، کاملاً کافی خواهد بود.
با توجه به متناوب بودن جریان در شبکه می توان از اتلاف بی مورد الکتریسیته برای گرم کردن هوا با یک مقاومت محدود کننده جلوگیری کرد. نقش آن را می توان توسط یک خازن ایفا کرد که جریان متناوب را بدون گرم شدن عبور می دهد. این که چرا چنین است یک سوال جداگانه است، ما بعداً آن را بررسی خواهیم کرد. حال باید بدانیم که برای اینکه خازن جریان متناوب را بگذراند، لزوماً باید هر دو نیم سیکل شبکه از آن عبور کنند. اما یک LED فقط جریان را در یک جهت هدایت می کند. بنابراین، ما یک دیود معمولی (یا یک LED دوم) را به موازات LED قرار می دهیم و نیم چرخه دوم را رد می کند.

اما اکنون مدار خود را از شبکه قطع کرده ایم. مقداری ولتاژ روی خازن باقی مانده است (تا دامنه کامل، اگر به یاد داشته باشیم، برابر با 315 ولت). برای جلوگیری از برق گرفتگی تصادفی، ما یک مقاومت تخلیه با ارزش بالا به موازات خازن ارائه می دهیم (به طوری که در حین کار معمولی جریان کمی از آن عبور می کند که باعث گرم شدن آن نمی شود) که در صورت قطع شدن از شبکه ، خازن را در کسری از ثانیه تخلیه می کند. و برای محافظت در برابر جریان شارژ پالسی، یک مقاومت کم مقاومت نیز قرار داده ایم. همچنین نقش یک فیوز را ایفا می کند که در صورت خراب شدن ناگهانی خازن فوراً می سوزد (هیچ چیز برای همیشه دوام نمی آورد و این نیز اتفاق می افتد).

خازن باید حداقل 400 ولت یا مخصوص مدارهای جریان متناوب با ولتاژ حداقل 250 ولت باشد.
و اگر بخواهیم از چند ال ای دی یک لامپ ال ای دی بسازیم؟ ما همه آنها را به صورت سری روشن می کنیم، دیود پیش رو اصلا برای یکی کافی است.

دیود باید برای جریانی نه کمتر از جریان عبوری از LEDها، ولتاژ معکوس - نه کمتر از مجموع ولتاژ روی LEDها طراحی شود. بهتر از آن، تعداد زوج LED را بردارید و آنها را به صورت ضد موازی روشن کنید.

در شکل سه LED در هر زنجیره کشیده شده است که در واقع ممکن است بیش از ده عدد از آنها وجود داشته باشد.
چگونه خازن را محاسبه کنیم؟ از ولتاژ دامنه شبکه 315 ولت، مجموع افت ولتاژ در LED ها را کم می کنیم (به عنوان مثال، برای سه ولتاژ سفید، این حدود 12 ولت است). ما افت ولتاژ را در خازن Up \u003d 303 V دریافت می کنیم. ظرفیت خازن در میکروفاراد برابر با (4.45 * I) / بالا خواهد بود، جایی که I جریان مورد نیاز از طریق LED ها بر حسب میلی آمپر است. در مورد ما، برای 20 میلی آمپر، ظرفیت خازن (4.45 * 20) / 303 = 89/303 ~ = 0.3 uF خواهد بود. می توانید دو خازن 0.15uF (150nF) را به صورت موازی قرار دهید.

رایج ترین اشتباهات هنگام اتصال LED

1. اتصال LED به طور مستقیم به منبع تغذیه بدون محدود کننده جریان (مقاومت یا چیپ درایور ویژه). در بالا بحث شد. LED به دلیل کنترل ضعیف مقدار جریان به سرعت از کار می افتد.

2. اتصال LED های متصل به موازات به یک مقاومت مشترک. اولاً به دلیل پراکندگی احتمالی پارامترها، LED ها با روشنایی متفاوت روشن می شوند. ثانیا، و مهمتر از آن، اگر یکی از LED ها از کار بیفتد، جریان دوم دو برابر می شود و همچنین ممکن است بسوزد. در مورد استفاده از یک مقاومت، اتصال سری ال ای دی ها به مصلحت تر است. سپس، هنگام محاسبه مقاومت، جریان را یکسان می گذاریم (به عنوان مثال، 10 میلی آمپر)، و افت ولتاژ رو به جلو LED ها را اضافه می کنیم (به عنوان مثال، 1.8 V + 2.1 V = 3.9 V).

3. روشن کردن LED ها به صورت سری، طراحی شده برای جریان های مختلف. در این حالت، بسته به تنظیم فعلی مقاومت محدود کننده، یکی از LED ها فرسوده می شود یا کم نور می درخشد.

4. نصب یک مقاومت با مقاومت ناکافی. در نتیجه، جریان عبوری از LED بسیار زیاد است. از آنجایی که بخشی از انرژی به دلیل نقص در شبکه کریستالی به گرما تبدیل می شود، در جریان های بالا بیش از حد می شود. کریستال بیش از حد گرم می شود، در نتیجه عمر مفید آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. با تخمین بیش از حد جریان، به دلیل گرم شدن ناحیه اتصال p-n، بازده کوانتومی داخلی کاهش می‌یابد، روشنایی LED کاهش می‌یابد (این به ویژه برای LED‌های قرمز قابل توجه است) و کریستال به طور فاجعه‌باری شروع به متلاشی شدن می‌کند.

5. اتصال LED به شبکه AC (به عنوان مثال 220 ولت) بدون انجام اقداماتی برای محدود کردن ولتاژ معکوس. اکثر ال ای دی ها دارای محدودیت ولتاژ معکوس در حدود 2 ولت هستند، در حالی که ولتاژ نیمه چرخه معکوس زمانی که LED خاموش است، افت ولتاژی در سراسر آن ایجاد می کند که برابر با ولتاژ تغذیه است. طرح های مختلفی وجود دارد که اثر مخرب ولتاژ معکوس را حذف می کند. ساده ترین مورد در بالا مورد بحث قرار گرفته است.

6. نصب یک مقاومت با توان ناکافی. در نتیجه، مقاومت بسیار داغ می شود و شروع به ذوب عایق سیم هایی می کند که با آن تماس دارند. سپس رنگ روی آن می سوزد و در انتها تحت تأثیر دمای بالا فرو می ریزد. مقاومت می تواند بدون درد بیشتر از توانی که برای آن طراحی شده است، از بین برود.

LED های چشمک زن

LED چشمک زن (MSD) یک LED با یک ژنراتور پالس یکپارچه داخلی با فرکانس فلاش 1.5-3 هرتز است.
با وجود فشرده بودن، LED چشمک زن شامل یک مولد تراشه نیمه هادی و برخی عناصر اضافی است. همچنین شایان ذکر است که LED چشمک زن کاملاً همه کاره است - ولتاژ تغذیه چنین LED می تواند از 3 تا 14 ولت برای ولتاژ بالا و از 1.8 تا 5 ولت برای نمونه های ولتاژ پایین متغیر باشد.

ویژگی های متمایز مجموعه دیود چشمک زن:

    اندازه کوچک
    دستگاه سیگنالینگ نور فشرده
    محدوده ولتاژ تغذیه گسترده (تا 14 ولت)
    رنگ متفاوت تابش

در برخی از انواع LED های چشمک زن، می توان چندین (معمولا 3) LED چند رنگ با فواصل مختلف فلاش تعبیه کرد.
استفاده از LED های چشمک زن در دستگاه های جمع و جور قابل توجیه است، جایی که الزامات بالایی برای ابعاد عناصر رادیویی و منبع تغذیه وجود دارد - LED های چشمک زن بسیار مقرون به صرفه هستند، زیرا مدار الکترونیکی MSD بر روی ساختارهای MOS ساخته شده است. یک LED چشمک زن به راحتی می تواند جایگزین کل واحد عملکردی شود.

علامت گرافیکی مشروط چراغ چشمک زن روشن است نمودارهای مدارهیچ تفاوتی با تعیین یک LED معمولی ندارد، به جز اینکه خطوط فلش ​​ها نقطه چین هستند و نمادی از ویژگی های چشمک زن LED هستند.

اگر به محفظه شفاف LED چشمک زن نگاه کنید، متوجه خواهید شد که از نظر ساختاری از دو قسمت تشکیل شده است. بر اساس کاتد (ترمینال منفی)، یک کریستال دیود ساطع کننده نور قرار می گیرد.
تراشه نوسان ساز در پایه ترمینال آند قرار دارد.
به وسیله سه جامپر سیم طلایی تمامی قسمت های این دستگاه ترکیبی به هم متصل می شوند.

تشخیص MSD از LED معمولی از طریق ظاهر آن، نگاه کردن به بدنه آن از طریق نور آسان است. در داخل MSD دو بستر تقریباً یکسان وجود دارد. در اولین آنها یک مکعب نور تابش کریستالی ساخته شده از آلیاژ خاکی کمیاب قرار دارد.
یک بازتابنده آلومینیومی سهمی (2) برای افزایش شار نور، تمرکز و شکل دادن به الگوی تابش استفاده می شود. در MSD، قطر آن کمی کمتر از یک LED معمولی است، زیرا قسمت دوم بسته توسط یک بستر با یک مدار مجتمع (3) اشغال شده است.
هر دو زیرلایه توسط دو جامپر سیم طلایی (4) به صورت الکتریکی به یکدیگر متصل می شوند. بدنه MSD (5) از پلاستیک مات پراکنده نور یا پلاستیک شفاف ساخته شده است.
ساطع کننده در MSD در محور تقارن بدن قرار ندارد، بنابراین، برای اطمینان از روشنایی یکنواخت، اغلب از یک راهنمای نور پراکنده رنگی یکپارچه استفاده می شود. مورد شفاف فقط در MSDهایی با قطرهای بزرگ با الگوی تشعشع باریک یافت می شود.

تراشه نوسانگر از یک اسیلاتور اصلی با فرکانس بالا تشکیل شده است - به طور مداوم کار می کند - فرکانس آن، طبق برآوردهای مختلف، در حدود 100 کیلوهرتز در نوسان است. همراه با ژنراتور RF، یک تقسیم کننده روی عناصر منطقی کار می کند که فرکانس بالا را به مقدار 1.5-3 هرتز تقسیم می کند. استفاده از ژنراتور فرکانس بالا به همراه تقسیم کننده فرکانس به این دلیل است که اجرای یک ژنراتور فرکانس پایین نیاز به استفاده از خازن با ظرفیت بزرگ برای مدار زمان بندی دارد.

برای رساندن فرکانس بالا به مقدار 1-3 هرتز، از تقسیم کننده های روی عناصر منطقی استفاده می شود که به راحتی در یک منطقه کوچک از کریستال نیمه هادی قرار می گیرند.
علاوه بر نوسانگر اصلی RF و تقسیم کننده، یک کلید الکترونیکی و یک دیود محافظ روی زیرلایه نیمه هادی ساخته شده است. برای LED های چشمک زن، طراحی شده برای ولتاژ تغذیه 3-12 ولت، یک مقاومت محدود کننده نیز تعبیه شده است. MSD های ولتاژ پایین مقاومت محدود کننده ای ندارند. برای جلوگیری از آسیب دیدن ریز مدار هنگام معکوس شدن برق، به یک دیود محافظ نیاز است.

برای عملکرد مطمئن و طولانی مدت MSD های فشار قوی، مطلوب است که ولتاژ تغذیه را به 9 ولت محدود کنید. با افزایش ولتاژ، توان تلف شده MSD و در نتیجه گرمایش کریستال نیمه هادی افزایش می یابد. با گذشت زمان، گرمای بیش از حد می تواند باعث شود که LED چشمک زن به سرعت تخریب شود.

با استفاده از یک باتری 4.5 ولتی و یک مقاومت 51 اهم که به صورت سری به LED متصل شده اند، با حداقل توان 0.25 وات، می توانید با خیال راحت کارایی یک LED چشمک زن را بررسی کنید.

سلامت دیود IR را می توان با استفاده از دوربین تلفن همراه بررسی کرد.
دوربین را در حالت عکسبرداری روشن می کنیم، دیود را روی دستگاه می گیریم (مثلاً کنترل از راه دور)، دکمه های روی کنترل از راه دور را فشار می دهیم، دیود IR کار در این مورد باید چشمک بزند.

در پایان باید به مواردی مانند لحیم کاری و نصب ال ای دی توجه کرد. اینها نیز مسائل بسیار مهمی هستند که بر دوام آنها تأثیر می گذارد.
ال ای دی ها و میکرو مدارها از استاتیک، اتصال نامناسب و گرمای بیش از حد می ترسند، لحیم کاری این قطعات باید تا حد امکان سریع باشد. باید از آهن لحیم کاری کم مصرف با دمای نوک بیش از 260 درجه و لحیم کاری بیش از 3-5 ثانیه استفاده کنید (توصیه های سازنده). استفاده از موچین های پزشکی هنگام لحیم کاری اضافی نخواهد بود. LED با موچین هایی بالاتر از بدنه گرفته می شود که باعث حذف گرمای اضافی از کریستال در هنگام لحیم کاری می شود.
پایه های LED باید با شعاع کمی خم شوند (به طوری که آنها نشکنند). در نتیجه انحناهای پیچیده، پاهای پایه کیس باید در حالت کارخانه باقی بمانند و موازی باشند و کشش نداشته باشند (در غیر این صورت خسته می شود و کریستال از روی پاها می افتد).