적절한 LED가 켜집니다. LED의 올바른 연결 LED 3.7볼트
손전등 회로의 첫 번째 버전
테스트에서 이 회로는 3.7-14볼트의 공급 전압 내에서 놀라운 안정성을 보여주었습니다(그러나 전압이 증가함에 따라 효율이 감소한다는 점에 유의하십시오). 출력에서 3.7V를 설정했기 때문에 전체 전압 범위에서 그랬습니다 (저항 R3으로 출력 전압을 설정했습니다. 이 저항이 감소하면 출력 전압이 증가하지만 너무 많이 줄이지 않는 것이 좋습니다. 실험 중이라면 LED1 LED의 최대 전류와 두 번째 LED의 최대 전압을 계산하십시오.) 이 회로에 리튬 이온 배터리를 공급하면 효율은 약 87-95%입니다. 왜 PWM을 생각해 냈습니까? 저를 못 믿으시면 직접 확인해 보세요.
4.2볼트에서 효율성 = 87%. 3.8볼트에서 효율성 = 95%. P=U*I
LED는 0.7 * 3.7 = 2.59W를 의미하는 3.7볼트에서 0.7A를 소비하고 충전된 배터리의 전압을 빼고 소비 전류를 곱합니다: (4.2 - 3.7) * 0.7 = 0.35W. 이제 효율을 알아봅시다: (100/(2.59+0.37)) * 2.59 = 87.5%. 그리고 나머지 부품과 트랙을 가열하는 데 반 퍼센트. 커패시터 C2 - LED를 안전하게 켜고 간섭으로부터 보호하기 위한 소프트 스타트. 라디에이터에 강력한 LED를 설치하십시오. 컴퓨터 전원 공급 장치에서 하나의 라디에이터를 사용했습니다. 부품 위치:
출력 트랜지스터는 보드의 후면 금속 벽에 닿지 않아야 하며, 그 사이에 종이를 놓거나 노트북 시트에 보드 그림을 그려서 시트의 다른 면과 동일하게 만들어야 합니다. LED 손전등에 전원을 공급하기 위해 노트북 배터리에서 두 개의 리튬 이온 배터리를 사용했지만 전화 배터리를 사용할 수 있으므로 총 전류가 5-10A * h (병렬로 연결) 인 것이 바람직합니다.
다이오드 램프의 두 번째 버전으로 진행하겠습니다.
나는 첫 번째 손전등을 팔았고 그것 없이는 밤에 조금 짜증이 났고 이전 계획을 반복 할 세부 사항이 없었기 때문에 그 순간 즉 KT819, KT315 및 KT361에서 즉흥적으로해야했습니다. 예, 이러한 세부 사항에서도 저전압 안정기를 조립할 수 있지만 손실이 약간 더 높습니다. 계획은 이전 계획과 비슷하지만 이 계획에서는 모든 것이 정반대입니다. 여기서 커패시터 C4도 원활하게 전압을 공급합니다. 차이점은 여기에서 출력 트랜지스터가 저항 R1로 열리고 KT315가 특정 전압으로 닫는 반면 이전 회로에서는 출력 트랜지스터가 닫히고 두 번째로 열린다는 것입니다. 부품 위치:
렌즈가 깨져서 LED 내부의 접점이 손상될 때까지 약 6개월 동안 사용했습니다. 그는 여전히 일하고 있었지만 6개 중 3개만 작업했습니다. 그래서 선물로 남겼습니다 :) 이제 추가 LED를 사용하여 이렇게 좋은 안정화가 된 이유를 말씀 드리겠습니다. 관심 있는 분들은 저전압 안정기를 설계할 때 유용할 수 있습니다. 그렇지 않으면 건너뛰고 마지막 옵션으로 넘어갑니다.
따라서 온도 안정화부터 시작하겠습니다. 실험을 수행한 사람은 겨울이나 여름에 이것이 얼마나 중요한지 알고 있습니다. 따라서이 두 가지 강력한 손전등에서 다음 시스템이 작동합니다. 온도가 상승하면 반도체 채널이 증가하여 평소보다 더 많은 전자가 통과 할 수 있으므로 채널 저항이 감소하여 전류 통과가 증가합니다. 동일한 시스템이 모든 반도체에서 작동하며 모든 트랜지스터를 특정 수준, 즉 안정화 전압으로 닫음으로써 LED를 통과하는 전류도 증가합니다 (실험은 섭씨 -21 ... +50 도의 온도 범위에서 수행되었습니다). 나는 인터넷에서 많은 스태빌라이저 회로를 수집하고 "어떻게 그런 실수를 할 수 있습니까!" 누군가는 5도의 온도 상승으로 레이저 방출을 준비하는 레이저 전원 공급 방식을 권장했습니다. 이 뉘앙스도 고려하십시오!
이제 LED 자체에 대해. LED의 공급 전압을 가지고 노는 사람이라면 누구나 공급 전압이 증가함에 따라 전류 소비도 급격히 증가한다는 것을 알고 있습니다. 따라서 안정기의 출력 전압이 약간 변경되면 트랜지스터 (KT361)는 저전압 안정기의 모든 문제를 해결하고 감소시키는 간단한 저항 분배기 (심각한 이득이 필요함)보다 몇 배 더 쉽게 반응합니다. 부품 수.
LED 램프의 세 번째 버전
오늘까지 내가 고려하고 사용한 마지막 계획으로 진행합시다. 효율성은 이전 방식보다 크고 글로우의 밝기는 더 높으며 자연스럽게 LED 용 초점 렌즈를 추가로 구입했으며 이미 4 개의 배터리가 있으며 이는 대략 14A * 시간의 용량과 같습니다. 주요 이메일. 계획:
회로는 매우 간단하고 SMD 설계로 조립되며 과도한 전류를 소비하는 추가 LED 및 트랜지스터가 없습니다. 안정화를 위해 TL431이 사용되었으며 이것으로 충분합니다. 여기서 효율성은 88-99 %입니다. 믿지 않으면 계산하십시오. 완성된 수제 장치의 사진:
예, 그런데 밝기에 대해 여기에서 회로 출력에 3.9 볼트를 허용하고 1 년 이상 사용하고 있습니다. LED는 여전히 살아 있고 라디에이터 만 약간 가열됩니다. 그러나 원하는 사람은 누구나 출력 저항 R2 및 R3을 선택하여 더 낮은 공급 전압을 설정할 수 있습니다 (필요한 결과를 얻으면 LED를 연결하는 백열 램프에서이 작업을 수행하는 것이 좋습니다). 관심을 가져 주셔서 감사합니다. Lefty Lesha (Stepanov Alexey)가 함께했습니다.
강력한 LED 손전등 기사 토론
구형 5mm LED부터 최대 10W의 초고휘도 고출력 LED까지 다양한 LED 제품을 살펴보자.
필요에 맞는 "올바른" 손전등을 선택하려면 LED 손전등의 종류와 특성을 이해해야 합니다.
손전등에 사용되는 다이오드는 무엇입니까?
강력한 LED 조명은 5mm 매트릭스를 가진 장치에서 시작되었습니다.
주머니에서 캠핑까지 완전히 다른 디자인의 LED 손전등은 2000년대 중반에 널리 보급되었습니다. 가격이 크게 떨어졌고 밝기와 긴 배터리 수명이 중요한 역할을 했습니다.
5mm 백색 초고휘도 LED는 3.2~3.4볼트의 전압 강하에서 20~50mA의 전류를 소비합니다. 광도 - 800mcd.
그들은 소형 손전등 장신구에서 자신을 아주 잘 보여줍니다. 작은 크기로 이러한 손전등을 휴대할 수 있습니다. "미니 핑거" 배터리 또는 여러 개의 원형 "알약"으로 전원이 공급됩니다. 손전등과 함께 라이터에 자주 사용됩니다.
수년 동안 중국 등불에 설치되었지만 점차 수명이 만료되는 LED입니다.
큰 반사경이 있는 서치 라이트에서는 이러한 다이오드를 수십 개 장착할 수 있지만 이러한 솔루션은 점차 배경으로 사라지고 구매자의 선택은 강력한 Cree 유형 LED의 조명을 선호합니다.
5mm LED가 있는 서치 라이트 이 손전등은 AA, AAA 또는 충전식 배터리로 작동합니다. 그들은 저렴하고 더 강력한 크리스탈의 현대식 손전등에 비해 밝기와 품질이 모두 떨어지지 만 아래에 더 있습니다.
손전등의 추가 개발에서 제조업체는 많은 옵션을 거쳤지만 고품질 제품 시장은 강력한 매트릭스 또는 개별 LED가 있는 손전등이 점유하고 있습니다.
강력한 손전등에는 어떤 LED가 사용됩니까?
강력한 손전등은 손가락 크기의 손전등부터 거대한 탐조등까지 다양한 유형의 현대 손전등입니다.
2017년 이러한 제품에서는 Cree 브랜드가 적합합니다. 이것은 미국 회사의 이름입니다. 자사의 제품은 LED 기술 분야에서 가장 진보된 제품 중 하나로 간주됩니다. 대안은 제조업체 Luminus의 LED입니다.
그런 것들은 중국 등불의 LED보다 훨씬 우수합니다.
손전등에 가장 일반적으로 설치되는 Cree LED는 무엇입니까?
모델 이름은 하이픈으로 구분된 3~4개의 문자로 구성됩니다. 그래서 다이오드 Cree XR-E, XR-G, XM-L, XP-E. 모델 XP-E2, G2는 소형 손전등에 가장 자주 사용되는 반면 XM-L 및 L2는 매우 다재다능합니다.
그들은 소위부터 사용됩니다. EDC손전등(일상용)은 손바닥보다 작은 작은손전등부터 본격적인 대형 탐조등까지.
손전등용 고출력 LED의 특성을 살펴보자.
| 이름 | 크리어 XM-L T6 | 크리어 XM-L2 | 크리 XP-G2 | 크리어 XR-E |
| 사진 |  |
|||
| 유, 브이 | 2,9 | 2,85 | 2,8 | 3,3 |
| 나, mA | 700 | 700 | 350 | 350 |
| 피, 승 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| 작동 온도, °C | ||||
| 광속, Lm | 280 | 320 | 145 | 100 |
| 발광 각도, ° | 125 | 125 | 115 | 90 |
| 연색 지수, Ra | 80-90 | 70-90 | 80-90 | 70-90 |
손전등용 LED의 주요 특성은 광속입니다. 손전등의 밝기와 소스가 제공할 수 있는 빛의 양을 결정합니다. 같은 양의 에너지를 소비하는 다른 LED는 밝기가 크게 다를 수 있습니다.
대형손전등, 탐조등형 LED 특성 고려 :
| 이름 | ||||
| 사진 |  |  |  |  |
| 유, 브이 | 5,7; 8,55; 34,2; | 6; 12; | 3,6 | 3,5 |
| 나, mA | 1100; 735; 185; | 2500; 1250 | 5000 | 9000...13500 |
| 피, 승 | 6,3 | 8,5 | 18 | 20...40 |
| 작동 온도, °C | ||||
| 광속, Lm | 440 | 510 | 1250 | 2000...2500 |
| 발광 각도, ° | 115 | 120 | 100 | 90 |
| 연색 지수, Ra | 70-90 | 80-90 | 80-90 |
판매자는 종종 다이오드의 전체 이름, 유형 및 특성을 표시하지 않고 축약되고 약간 다른 영숫자 표시를 표시합니다.
- XM-L의 경우: T5; T6; U2;
- XP-G: R4; R5; S2;
- XP-E: Q5; R2; 아르 자형;
- XR-E의 경우: P4; Q3; Q5; 아르 자형.
랜턴은 그냥 "EDC T6 Lantern"이라고 할 수 있습니다. 이러한 간결한 정보는 충분합니다.
손전등 수리
불행히도 그러한 손전등의 가격은 다이오드 자체와 마찬가지로 상당히 높습니다. 그리고 파손된 경우 항상 새 손전등을 구입할 수 있는 것은 아닙니다. 손전등의 LED를 변경하는 방법을 알아 봅시다.
손전등을 수리하려면 다음이 필요합니다. 최소 세트도구:
- 납땜 인두;
- 유량;
- 땜납;
- 드라이버;
- 멀티미터.
광원에 도달하려면 랜턴 헤드를 풀어야하며 일반적으로 스레드 연결에 고정됩니다.
다이오드 테스트 또는 저항 측정 모드에서 LED가 제대로 작동하는지 확인하십시오. 이렇게 하려면 검은색과 빨간색 프로브를 먼저 한 위치에서 LED 리드에 접촉한 다음 빨간색과 검은색을 바꿉니다.
다이오드가 작동하면 위치 중 하나에서 저항이 낮고 다른 위치에서 높습니다. 이렇게 하면 다이오드가 양호하고 한 방향으로만 전류를 전도하는지 확인할 수 있습니다. 테스트 중에 다이오드가 약한 빛을 방출할 수 있습니다.
그렇지 않으면 두 위치 모두에서 단락 또는 높은 저항(개방)이 발생합니다. 그런 다음 램프의 다이오드를 교체해야 합니다.
이제 램프에서 LED를 분리하고 극성을 관찰하면서 새 LED를 납땜해야 합니다. LED를 선택할 때 주의하고 설계된 전류 소비 및 전압을 고려하십시오.
이 매개 변수를 무시하면 기껏해야 손전등이 빨리 앉고 최악의 경우 드라이버가 실패합니다.
드라이버는 다양한 소스에서 안정된 전류로 LED에 전원을 공급하는 장치입니다. 드라이버는 220볼트 네트워크, 자동차 전기 네트워크(12-14.7볼트, 리튬 이온 배터리(예: 크기 18650))의 전원 공급 장치용으로 산업적으로 제조됩니다. 가장 강력한 손전등에는 드라이버가 장착되어 있습니다.
손전등의 힘을 증가
손전등의 밝기가 만족스럽지 않거나 손전등의 LED를 교체하는 방법을 알아내어 업그레이드하고 싶다면 대형 모델을 구입하기 전에 LED 작동의 기본 원리와 작동의 한계를 연구하십시오.
다이오드 매트릭스는 과열을 좋아하지 않습니다. 이것이 주요 가정입니다! 손전등의 LED를 더 강력한 LED로 교체하면 이러한 상황이 발생할 수 있습니다. 더 강력한 다이오드가 설치된 모델에주의를 기울이고 크기와 디자인이 비슷하면 변경하십시오.
손전등이 더 작은 경우 추가 냉각이 필요합니다. 우리는 우리 손으로 라디에이터를 만드는 방법에 대해 더 많이 썼습니다.
Cree MK-R과 같은 거인을 소형 열쇠 고리 손전등에 설치하려고 하면 과열로 인해 빠르게 실패하고 돈 낭비가 될 것입니다. 손전등 자체를 업그레이드하지 않고도 약간의 전력 증가(몇 와트)가 허용됩니다.
그렇지 않으면 손전등의 LED 브랜드를 더 강력한 브랜드로 교체하는 과정이 위에 설명되어 있습니다.
등불 경찰
shocker와 경찰 LED 손전등 이러한 손전등은 밝게 빛나고 자기 방어 수단으로 작용할 수 있습니다. 그러나 LED에도 문제가 있습니다.
경찰 손전등에서 LED를 교체하는 방법
다양한 모델을 한 기사에서 다루기는 매우 어렵지만 일반적인 수리 권장 사항을 제공할 수 있습니다.
- 스턴 건으로 손전등을 수리할 때는 감전을 피하기 위해 고무 장갑을 사용하는 것이 좋습니다.
- 먼지 및 습기 보호 기능이 있는 랜턴은 많은 수의 나사에 조립됩니다. 길이가 다르므로 하나 또는 다른 나사를 푸는 위치를 기록하십시오.
- 경찰 손전등의 광학 시스템을 사용하면 광점의 직경을 조정할 수 있습니다. 본체에서 분해할 때 제거하기 전 부품의 위치를 표시하십시오. 그렇지 않으면 렌즈가 있는 블록을 다시 놓기가 어렵습니다.
표준 납땜 키트를 사용하여 LED, 전압 변환 장치, 드라이버, 배터리 교체가 가능합니다.
중국 제등에는 어떤 LED가 있습니까?
많은 제품이 현재 aliexpress에서 구매되며, 여기서 명시된 설명과 일치하지 않는 원본 제품과 중국 사본을 모두 찾을 수 있습니다. 이러한 장치의 가격은 원본 가격과 비슷합니다.
Cree LED가 선언 된 손전등에는 실제로 존재하지 않을 수 있으며 기껏해야 완전히 다른 유형의 다이오드가있을 것이며 최악의 경우 원래와 겉으로 구별하기 어려울 것입니다.
이것은 무엇을 수반할 수 있습니까? 저렴한 LED는 낮은 기술 조건에서 만들어지며 선언된 전력을 제공하지 않습니다. 효율성이 낮아 케이스와 크리스탈의 가열이 증가했습니다. 이미 언급했듯이 과열은 가장 사악한 적 LED 장치용.
이것은 반도체를 통해 가열되면 전류가 증가하고 그 결과 가열이 더욱 강해지고 전력이 더 많이 방출되어 이러한 눈사태와 같은 현상이 LED의 고장 또는 파손으로 이어지기 때문에 발생합니다.
정보 검색에 시간을 투자하면 제품의 독창성을 확인할 수 있습니다.
원본과 가짜 크리 비교 LatticeBright는 Cree와 매우 유사한 제품을 만드는 중국 LED 제조업체입니다.
중국 사본과 원본 Cree의 비교 기판에서 이러한 클론은 다음과 같이 보입니다. 중국에서 생산되는 다양한 형태의 LED 기판을 보실 수 있습니다.
LED용 기판에 의한 위조 감지 가짜는 매우 능숙하게 만들어지며 많은 판매자는 제품 설명과 조명용 LED가 만들어지는 위치에이 "브랜드"를 표시하지 않습니다. 이러한 다이오드의 품질은 중국 쓰레기 중에서 최악은 아니지만 원본과는 거리가 멀습니다.
백열등 대신 LED 설치
많은 오래된 물건에는 먼지가 쌓이는 백열등에 경마나 랜턴이 달려있어 쉽게 LED로 만들 수 있습니다. 이를 위해 기성 솔루션 또는 집에서 만든 솔루션이 있습니다.
깨진 전구와 LED로 약간의 독창성과 납땜으로 멋진 교체를 할 수 있습니다.
이 경우 LED의 열 분산을 개선하려면 철제 배럴이 필요합니다. 다음으로 모든 부품을 서로 납땜하고 접착제로 고정해야 합니다.
조립할 때 주의하십시오. 리드가 단락되지 않도록 하십시오. 핫 글루 또는 열수축 튜브가 도움이 될 것입니다. 램프의 중앙 접점을 납땜해야합니다. 구멍이 형성됩니다. 저항선을 통과시키십시오.
다음으로 LED의 자유 출력을베이스에 납땜하고 저항을 중앙 접점에 납땜해야합니다. 12볼트 전압의 경우 500옴 저항이 필요하고 5V - 50-100옴 전압의 경우 리튬 이온 3.7V 배터리 - 10-25옴의 전원이 필요합니다.
백열 램프에서 LED를 만드는 방법 손전등 용 LED를 선택하는 것은 교체하는 것보다 훨씬 어렵습니다. 밝기 및 산란 각도에서 케이스 가열에 이르기까지 많은 매개 변수를 고려해야 합니다.
또한 다이오드의 전원 공급 장치를 잊어서는 안됩니다. 위에서 설명한 모든 것을 마스터하면 장치가 오랫동안 고품질로 빛날 것입니다!
상점에서 다양한 디자인의 LED 손전등을 다양하게 선택할 수 있음에도 불구하고 라디오 아마추어는 흰색 초고휘도 LED에 전원을 공급하기 위한 자체 회로를 개발하고 있습니다. 기본적으로 작업은 실용적인 연구를 수행하기 위해 단 하나의 배터리 또는 축전지로 LED에 전원을 공급하는 방법으로 귀결됩니다.
긍정적인 결과를 얻은 후 회로를 분해하고 부품을 상자에 넣고 경험을 완료하고 도덕적 만족이 시작됩니다. 종종 연구는 거기서 멈추지만 때로는 브레드보드에서 특정 노드를 조립하는 경험이 예술의 모든 규칙에 따라 만들어진 실제 디자인으로 바뀝니다. 다음은 무선 아마추어가 개발한 몇 가지 간단한 회로입니다.
어떤 경우에는 동일한 체계가 다른 사이트와 다른 기사에 나타나기 때문에 누가 체계의 작성자인지 확인하기가 매우 어렵습니다. 종종 기사 작성자는이 기사가 인터넷에서 발견되었다고 정직하게 썼지 만이 계획을 처음으로 게시 한 사람은 알 수 없습니다. 많은 회로는 동일한 중국 제등의 보드에서 단순히 복사됩니다.
변환기가 필요한 이유
문제는 일반적으로 직접 전압 강하가 2.4 ... 3.4V 이상이므로 하나의 배터리에서 1.5V의 전압으로 LED를 켜는 것은 불가능합니다. 1.2V 전압의 배터리. 두 개의 출구가 있습니다. 3개 이상의 갈바닉 전지로 구성된 배터리를 사용하거나 최소한 가장 단순한 배터리를 만드십시오.
단 하나의 배터리로 손전등에 전원을 공급할 수 있는 변환기입니다. 이 솔루션은 전원 공급 장치의 비용을 절감하고 더 많이 사용할 수 있도록 합니다. 많은 변환기가 최대 0.7V의 배터리 방전으로 작동합니다! 변환기를 사용하면 손전등의 크기를 줄일 수도 있습니다.
회로는 차단 생성기입니다. 이것은 고전적인 전자 회로 중 하나이므로 적절한 조립과 수리 가능한 부품이 있으면 즉시 작동하기 시작합니다. 이 회로에서 가장 중요한 것은 권선의 위상을 혼동하지 않고 변압기 Tr1을 올바르게 감는 것입니다.
변압기의 코어로 불량 보드의 페라이트 링을 사용할 수 있습니다. 아래 그림과 같이 절연 전선을 몇 번 감고 권선을 연결하면 충분합니다.
변압기는 직경이 0.3mm 이하인 PEV 또는 PEL 유형의 권선으로 감을 수 있으므로 링에 약간 더 많은 수의 권선, 최소 10 ... 15를 넣을 수 있습니다. 회로의 작동을 어느 정도 개선합니다.
권선은 그림과 같이 두 개의 전선으로 감은 다음 권선의 끝을 연결해야 합니다. 다이어그램에서 권선의 시작은 점으로 표시됩니다. 모든 저전력을 사용할 수 있으므로 NPN 트랜지스터전도성: KT315, KT503 등. 현재 BC547과 같은 수입 트랜지스터를 찾는 것이 더 쉽습니다.
손에 트랜지스터가 없다면 n-p-n 구조, 예를 들어 KT361 또는 KT502를 신청할 수 있습니다. 그러나 이 경우 배터리의 극성을 변경해야 합니다.
저항 R1은 LED의 최상의 발광에 따라 선택되지만 단순히 점퍼로 교체해도 회로가 작동합니다. 위의 계획은 실험을 위해 단순히 "영혼을 위해"만든 것입니다. 따라서 하나의 LED에서 8시간 연속 작동 후 배터리는 1.5V에서 1.42V로 "안착"합니다. 거의 방전되지 않는다고 할 수 있습니다.
회로의 부하 용량을 연구하기 위해 여러 LED를 병렬로 연결해 볼 수 있습니다. 예를 들어, 4개의 LED를 사용하면 회로가 매우 안정적으로 계속 작동하고 6개의 LED를 사용하면 트랜지스터가 가열되기 시작하고 8개의 LED를 사용하면 밝기가 눈에 띄게 떨어지고 트랜지스터가 매우 강하게 가열됩니다. 그럼에도 불구하고 계획은 계속 작동합니다. 그러나이 모드의 트랜지스터는 오랫동안 작동하지 않기 때문에 이것은 과학 연구의 순서입니다.
이 회로를 기반으로 간단한 손전등을 만들 계획이라면 LED가 더 밝게 빛날 수 있도록 몇 가지 세부 사항을 추가해야 합니다.
이 회로에서 LED는 맥동이 아니라 직류에 의해 전원이 공급된다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 당연히이 경우 글로우의 밝기가 다소 높아지고 방출되는 빛의 맥동 수준이 훨씬 낮아집니다. 모든 고주파 다이오드는 KD521 ()과 같은 다이오드로 적합합니다.
초크 컨버터
또 다른 간단한 회로가 아래 그림에 나와 있습니다. 이것은 그림 1의 회로보다 다소 복잡하며 2개의 트랜지스터를 포함하지만 2개의 권선이 있는 변압기 대신 L1 인덕터만 있습니다. 이러한 초크는 동일한 에너지 절약 램프의 링에 감길 수 있으며 직경이 0.3 ~ 0.5mm 인 권선을 15 번만 감아 야합니다.
지정된 초크 설정으로 LED는 최대 3.8V(5730 LED의 순방향 전압 강하는 3.4V)까지 도달할 수 있으며, 이는 1W LED에 전력을 공급하기에 충분합니다. 회로 조정은 LED의 최대 밝기에 따라 ± 50% 범위에서 커패시터 C1의 커패시턴스를 선택하는 것으로 구성됩니다. 전원 전압이 0.7V로 떨어지면 회로가 작동하여 배터리 용량을 최대한 활용할 수 있습니다.
고려한 회로에 다이오드 D1의 정류기, 커패시터 C1의 필터 및 제너 다이오드 D2가 추가되면 연산 증폭기 또는 기타 전자 부품의 회로에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있는 저전력 전원 공급 장치를 얻을 수 있습니다. 이 경우 인덕터의 인덕턴스는 200 ~ 350μH 내에서 선택되고, 쇼트키 배리어가 있는 다이오드 D1, 제너 다이오드 D2는 급전 회로의 전압에 따라 선택됩니다.
상황이 성공적으로 결합되면 이러한 변환기를 사용하여 출력에서 7 ... 12V의 전압을 얻을 수 있습니다. 컨버터를 사용하여 LED에만 전원을 공급하려는 경우 제너 다이오드 D2를 회로에서 제외할 수 있습니다.
고려되는 모든 회로는 가장 단순한 전압원입니다. LED를 통한 전류 제한은 다양한 열쇠 고리 또는 LED가있는 라이터에서 수행되는 것과 거의 동일한 방식으로 수행됩니다.
제한 저항이없는 전원 버튼을 통한 LED는 3 ~ 4 개의 작은 디스크 배터리로 전원이 공급되며 내부 저항은 LED를 통한 전류를 안전한 수준으로 제한합니다.
전류 피드백 회로
그리고 LED는 결국 현재의 장치입니다. LED 문서에 직류가 표시된 것은 아무것도 아닙니다. 따라서 LED에 전원을 공급하는 실제 회로에는 전류 피드백이 포함되어 있습니다. LED를 통과하는 전류가 특정 값에 도달하면 출력 단계가 전원 공급 장치에서 분리됩니다.
전압 안정기도 정확히 동일하게 작동하며 전압 피드백만 있습니다. 전류 피드백으로 LED에 전원을 공급하는 회로는 아래와 같습니다.
면밀히 살펴보면 회로의 기본이 트랜지스터 VT2에 조립된 동일한 차단 발진기임을 알 수 있습니다. 트랜지스터 VT1은 피드백 회로의 컨트롤입니다. 이 체계의 피드백은 다음과 같이 작동합니다.
LED는 전해 커패시터에 저장된 전압에 의해 전원이 공급됩니다. 커패시터는 트랜지스터 VT2의 컬렉터에서 나오는 펄스 전압으로 다이오드를 통해 충전됩니다. 정류된 전압은 LED에 전원을 공급하는 데 사용됩니다.
LED를 통과하는 전류는 양극 커패시터 판, 제한 저항이 있는 LED, 전류 피드백 저항(센서) Roc, 전해 커패시터의 음극판 경로를 통과합니다.
이 경우 피드백 저항 Uoc=I*Roc에서 전압 강하가 발생합니다. 여기서 I는 LED를 통과하는 전류입니다. 양단 전압이 증가함에 따라(발전기는 여전히 작동하고 커패시터를 충전함) LED를 통과하는 전류가 증가하고 결과적으로 피드백 저항 Roc 양단의 전압도 증가합니다.
Uoc가 0.6V에 도달하면 트랜지스터 VT1이 열리고 트랜지스터 VT2의 베이스-이미터 접합이 닫힙니다. 트랜지스터 VT2가 닫히고 차단 생성기가 중지되고 전해 커패시터 충전이 중지됩니다. 부하의 영향으로 커패시터가 방전되고 커패시터 양단의 전압이 떨어집니다.
커패시터의 전압을 줄이면 LED를 통과하는 전류가 감소하고 결과적으로 피드백 전압 Uoc가 감소합니다. 따라서 트랜지스터 VT1이 닫히고 차단 생성기의 작동을 방해하지 않습니다. 발전기가 시작되고 전체 주기가 반복해서 반복됩니다.
피드백 저항의 저항을 변경하면 넓은 범위에서 LED를 통과하는 전류를 변경할 수 있습니다. 이러한 회로를 스위칭 전류 안정기라고 합니다.
통합 전류 안정기
현재 LED 용 전류 안정 장치는 통합 버전으로 생산됩니다. 예를 들면 특수 초소형 회로 ZXLD381, ZXSC300이 있습니다. 아래 표시된 회로는 이러한 미세 회로의 데이터시트(DataSheet)에서 가져온 것입니다.
그림은 ZXLD381 칩의 장치를 보여줍니다. 여기에는 PWM 생성기(Pulse Control), 전류 센서(Rsense) 및 출력 트랜지스터가 포함됩니다. 매달린 부분은 두 개뿐입니다. 이것은 LED와 초크 L1입니다. 일반적인 스위칭 회로는 다음 그림에 나와 있습니다. 마이크로 회로는 SOT23 패키지로 생산됩니다. 350KHz의 발생 주파수는 내부 커패시터에 의해 설정되며 변경할 수 없습니다. 장치의 효율은 85%이며, 0.8V의 공급 전압에서 이미 부하 상태에서 시동이 가능합니다.
LED의 순방향 전압은 그림 아래 하단 라인에 표시된 것처럼 3.5V를 넘지 않아야 합니다. LED를 통과하는 전류는 그림 오른쪽 표와 같이 인덕터의 인덕턴스를 변경하여 제어합니다. 가운데 열은 피크 전류를 나타내고 마지막 열은 LED를 통과하는 평균 전류를 나타냅니다. 맥동 수준을 줄이고 글로우의 밝기를 높이려면 필터와 함께 정류기를 사용할 수 있습니다.
여기서 우리는 순방향 전압이 3.5V인 LED, 쇼트키 배리어가 있는 고주파 다이오드 D1, 커패시터 C1, 바람직하게는 낮은 등가 직렬 저항(낮은 ESR) 값을 사용합니다. 이러한 요구 사항은 장치의 전체 효율을 높이고 다이오드와 커패시터를 가능한 한 적게 가열하기 위해 필요합니다. LED의 전원에 따라 인덕터의 인덕턴스를 선택하여 출력 전류를 선택합니다.
내부 출력 트랜지스터와 전류 감지 저항이 없다는 점에서 ZXLD381과 다릅니다. 이 솔루션을 사용하면 장치의 출력 전류를 크게 높일 수 있으므로 더 높은 전력의 LED를 사용할 수 있습니다.
외부 저항 R1은 LED의 종류에 따라 필요한 전류를 설정할 수 있는 값을 변경하여 전류 센서로 사용됩니다. 이 저항의 계산은 ZXSC300 칩의 데이터시트에 제공된 공식에 따라 이루어집니다. 여기서는 이러한 공식을 제공하지 않을 것입니다. 필요한 경우 데이터 시트를 쉽게 찾고 거기에서 공식을 엿볼 수 있습니다. 출력 전류는 출력 트랜지스터의 파라미터에 의해서만 제한됩니다.
설명된 모든 회로를 처음 켤 때 10옴 저항을 통해 배터리를 연결하는 것이 좋습니다. 예를 들어 변압기 권선이 올바르게 연결되지 않은 경우 트랜지스터가 사망하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 이 저항으로 LED가 켜지면 저항을 제거하고 추가 설정을 할 수 있습니다.
보리스 알라디슈킨
초고휘도 발광 다이오드(LED)의 가용성과 상대적으로 저렴한 가격 덕분에 다양한 아마추어 장치에 사용할 수 있습니다. 디자인에 처음으로 LED를 사용하는 초보자 무선 아마추어는 종종 LED를 배터리에 연결하는 방법을 궁금해합니다. 이 자료를 읽은 후 독자는 거의 모든 배터리에서 LED를 켜는 방법, 특정 경우에 어떤 LED 연결 체계를 사용할 수 있는지, 회로 요소를 계산하는 방법을 배웁니다.
LED에 어떤 배터리를 연결할 수 있습니까?
원칙적으로 모든 배터리에서 LED를 간단히 켤 수 있습니다. 라디오 아마추어와 전문가가 개발한 전자 회로를 통해 이 작업에 성공적으로 대처할 수 있습니다. 또 다른 문제는 회로가 특정 LED(LED)와 특정 배터리 또는 배터리로 얼마나 오래 지속적으로 작동하는지입니다.
이 시간을 추정하려면 배터리의 주요 특성 중 하나가 화학 원소또는 배터리는 용량입니다. 배터리 용량 - C는 암페어시로 표시됩니다. 예를 들어 일반적인 AAA 핑거 배터리의 용량은 유형과 제조업체에 따라 0.5~2.5암페어-시가 될 수 있습니다. 차례로 발광 다이오드는 수십 및 수백 밀리 암페어가 될 수있는 작동 전류를 특징으로합니다. 따라서 다음 공식을 사용하여 배터리 지속 시간을 대략적으로 계산할 수 있습니다.
T= (C*U 바트)/(U 작업 주도 *I 작업 주도)
이 공식에서 분자는 배터리가 할 수 있는 일이고 분모는 발광다이오드가 소비하는 전력이다. 공식은 특정 회로의 효율성과 전체 배터리 용량을 완전히 사용하는 것이 매우 문제가 있다는 사실을 고려하지 않습니다.
배터리 구동 장치를 설계할 때 일반적으로 전류 소비가 배터리 용량의 10~30%를 초과하지 않도록 노력합니다. 이 고려 사항과 위의 공식에 따라 특정 LED에 전원을 공급하는 데 주어진 용량의 배터리가 몇 개 필요한지 추정할 수 있습니다.
1.5V AA 배터리에서 연결하는 방법
불행히도 단일 AA 배터리로 LED에 전원을 공급하는 쉬운 방법은 없습니다. 사실 발광 다이오드의 작동 전압은 일반적으로 1.5V를 초과합니다. 이 값의 경우 이 값은 3.2 - 3.4V 범위에 있습니다. 따라서 하나의 배터리로 LED에 전원을 공급하려면 전압 변환기를 조립해야 합니다. 아래는 20 밀리 암페어의 작동 전류로 1 - 2 개의 초고휘도 LED에 전원을 공급할 수있는 2 개의 트랜지스터에 대한 간단한 전압 변환기 다이어그램입니다.
이 변환기는 트랜지스터 VT2, 변압기 T1 및 저항 R1에 조립된 차단 발진기입니다. 차단 생성기는 전원 전압보다 몇 배 더 높은 전압 펄스를 생성합니다. 다이오드 VD1은 이러한 펄스를 정류합니다. 인덕터 L1, 커패시터 C2 및 C3은 평활화 필터의 요소입니다.
트랜지스터 VT1, 저항 R2 및 제너 다이오드 VD2는 전압 조정기의 요소입니다. 커패시터 C2 양단의 전압이 3.3V를 초과하면 제너 다이오드가 열리고 저항 R2 양단에 전압 강하가 발생합니다. 동시에 첫 번째 트랜지스터가 열리고 VT2가 잠기고 차단 생성기가 작동을 멈춥니다. 따라서 컨버터의 출력 전압은 3.3V 수준에서 안정화됩니다.
VD1은 개방 상태에서 전압 강하가 낮은 Schottky 다이오드를 사용하는 것이 좋습니다.
Transformer T1은 2000NN급 페라이트 링에 감을 수 있습니다. 링의 직경은 7 - 15mm가 될 수 있습니다. 핵심으로 에너지 절약형 전구 변환기, 컴퓨터 전원 공급 장치의 필터 코일 등의 링을 사용할 수 있습니다. 권선은 직경 0.3mm, 각각 25 회전의 에나멜 와이어로 만들어집니다.
이 계획은 안정화 요소를 제거하여 쉽게 단순화할 수 있습니다. 원칙적으로 회로는 초크와 커패시터 C2 또는 C3 중 하나 없이도 할 수 있습니다. 초보자 라디오 아마추어라도 자신의 손으로 단순화된 회로를 조립할 수 있습니다.
전원 전압이 0.8V로 떨어질 때까지 계속 작동하기 때문에 회로도 좋습니다.
3V 배터리에서 연결하는 방법
별도의 부품을 사용하지 않고 3V 배터리에 초고휘도 LED를 연결할 수 있습니다. LED의 작동 전압이 3V보다 약간 높기 때문에 LED가 최대 강도로 빛나지 않습니다. 때로는 도움이 될 수도 있습니다. 예를 들어 스위치가 있는 LED와 컴퓨터 마더보드에 사용되는 3V 디스크 배터리(일반적으로 태블릿이라고 함)를 사용하여 작은 손전등 키체인을 만들 수 있습니다. 이러한 소형 손전등은 다양한 상황에서 유용할 수 있습니다.
이러한 배터리 - 3볼트 태블릿에서 LED에 전원을 공급할 수 있습니다.
1.5V 배터리 몇 개와 상업용 또는 수제 변환기를 사용하여 하나 이상의 LED에 전원을 공급하면 더 진지한 디자인을 만들 수 있습니다. 이러한 컨버터(부스터) 중 하나의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다.
LM3410 칩과 여러 부착물을 기반으로 한 부스터는 다음과 같은 특징이 있습니다.
- 입력 전압 2.7 - 5.5V.
- 최대 출력 전류는 최대 2.4A입니다.
- 연결된 LED의 수는 1에서 5까지입니다.
- 0.8 ~ 1.6MHz의 변환 주파수.
변환기의 출력 전류는 측정 저항 R1의 저항을 변경하여 조정할 수 있습니다. 기술 문서에 따르면 마이크로 회로는 5개의 LED를 연결하도록 설계되었지만 실제로는 6개의 LED를 연결할 수 있습니다.이는 칩의 최대 출력 전압이 24V라는 사실 때문입니다.LM3410 또한 LED가 빛날 수 있습니다(디밍). 이를 위해 마이크로 회로(DIMM)의 네 번째 출력이 사용됩니다. 디밍은 이 핀의 입력 전류를 변경하여 수행할 수 있습니다.
9V Krona 배터리에서 연결하는 방법
"Krona"는 상대적으로 용량이 작고 고전력 LED에 전원을 공급하는 데 적합하지 않습니다. 이러한 배터리의 최대 전류는 30 - 40mA를 초과해서는 안됩니다. 따라서 20mA의 작동 전류로 직렬 연결된 3개의 발광 다이오드를 연결하는 것이 좋습니다. 3 볼트 배터리에 연결하는 경우와 마찬가지로 최대 강도로 빛나지 않지만 반면에 배터리는 더 오래 지속됩니다.
크로나 배터리 전원 구성표
하나의 재료에서 LED를 전압과 용량이 다른 배터리에 연결하는 다양한 방법을 모두 다루기는 어렵습니다. 우리는 가장 안정적이고 단순한 디자인에 대해 이야기하려고 노력했습니다. 이 자료가 초보자와 숙련된 라디오 아마추어 모두에게 유용하기를 바랍니다.
LED는 전류가 흐를 때 빛을 발하는 다이오드입니다. 영어로 LED는 발광 다이오드 또는 LED라고 합니다.
LED 글로우의 색상은 반도체에 추가된 첨가제에 따라 다릅니다. 예를 들어 알루미늄, 헬륨, 인듐, 인 등의 불순물은 빨간색에서 황. 인듐, 갈륨, 질소로 인해 LED가 파란색에서 녹색으로 빛납니다. 블루 글로우 크리스탈에 형광체를 추가하면 LED가 흰색으로 빛납니다. 현재 업계에서는 무지개의 모든 색상으로 빛나는 LED를 생산하지만 색상은 LED 케이스의 색상이 아니라 크리스탈의 화학 첨가제에 따라 다릅니다. 모든 색상의 LED는 투명한 몸체를 가질 수 있습니다.
최초의 LED는 1962년 일리노이 대학에서 만들어졌습니다. 1990년대 초에 밝은 LED가 등장했고, 조금 후에는 매우 밝은 LED가 등장했습니다.
백열 전구에 비해 LED의 장점은 부인할 수 없습니다.
* 저전력 소비 - 전구보다 10배 더 효율적
* 긴 서비스 수명 - 최대 11년 연속 작동
* 높은 내구성 자원 - 진동과 충격을 두려워하지 않음
* 다양한 색상
* 함께 일할 수 있는 능력 낮은 전압
* 환경 및 화재 안전 - LED에 독성 물질이 없습니다. LED는 가열되지 않아 화재를 예방합니다.
LED 마킹
쌀. 하나.표시기 5mm LED의 디자인
LED 크리스탈이 반사경에 배치됩니다. 이 반사경은 초기 산란 각도를 설정합니다.
그런 다음 빛은 에폭시 수지 하우징을 통과합니다. 그것은 렌즈에 도달한 다음 실제로 렌즈의 디자인에 따라 5도에서 160도까지 측면에서 비스듬히 흩어지기 시작합니다.
발광 LED는 가시광선 LED와 적외선(IR) LED의 두 가지 큰 그룹으로 나눌 수 있습니다. 전자는 표시기 및 조명 소스로 사용되며 후자는 원격 제어 장치, IR 트랜시버 및 센서에 사용됩니다.
발광 다이오드에는 색상 코드가 표시되어 있습니다(표 1). 먼저 하우징 디자인 (그림 1)에 따라 LED 유형을 결정한 다음 표에 따라 색상 표시로 명확히해야합니다.
쌀. 2. LED 하우징의 종류
LED 색상
LED는 빨간색, 주황색, 노란색, 노란색, 녹색, 파란색, 흰색 등 거의 모든 색상으로 제공됩니다. 파란색과 흰색 LED는 다른 색상보다 약간 비쌉니다.
LED의 색상은 하우징의 플라스틱 색상이 아니라 LED를 구성하는 반도체 재료의 유형에 따라 결정됩니다. 모든 색상의 LED는 무색 케이스에 들어 있으며, 이 경우 전원을 켜야 색상을 인식할 수 있습니다...
1 번 테이블. LED 마킹
다색 LED
다색 LED는 간단하게 배열되며 일반적으로 빨간색과 녹색이 세 개의 다리가 있는 하나의 하우징에 결합됩니다. 각 결정의 밝기 또는 펄스 수를 변경하여 다양한 색상의 빛을 얻을 수 있습니다.
LED는 전류 소스에 연결되고 양극은 플러스, 음극은 마이너스에 연결됩니다. LED의 마이너스(음극)는 보통 작은 케이스 컷이나 더 짧은 리드로 표시하지만 예외가 있기 때문에 이 사실을 명확히 하는 것이 좋습니다. 기술 사양특정 LED.
이러한 표시가 없으면 적절한 저항을 통해 LED를 공급 전압에 간단히 연결하여 경험적으로 극성을 결정할 수도 있습니다. 그러나 이것은 극성을 결정하는 가장 좋은 방법은 아닙니다. 또한 LED의 열 파괴 또는 수명의 급격한 감소를 방지하기 위해 전류 제한 저항 없이는 "포크 방식"으로 극성을 결정하는 것이 불가능합니다. 빠른 테스트를 위해 전압이 12V 이하인 경우 공칭 저항이 1kΩ인 저항이 대부분의 LED에 적합합니다.
즉시 경고해야 합니다. 가까운 거리에서 LED 빔을 직접 눈(및 친구의 눈)에 비추어서는 안 됩니다. 그러면 시력이 손상될 수 있습니다.
전원 전압
LED의 두 가지 주요 특성은 전압 강하와 전류입니다. 일반적으로 LED의 정격은 20mA이지만 예외가 있습니다. 예를 들어 하나의 LED 패키지에는 각각 20mA를 소비하는 4개의 반도체 크리스털이 포함되어 있기 때문에 4칩 LED는 일반적으로 80mA 정격입니다. 각 LED에는 공급 전압 Umax 및 Umaxrev의 허용 값이 있습니다(각각 직접 및 역방향 스위칭). 이 값 이상의 전압이 가해지면 전기적 고장이 발생하여 LED가 고장납니다. LED가 빛나는 공급 전압 Umin의 최소값도 있습니다. Umin과 Umax 사이의 공급 전압 범위를 "작동" 영역이라고 합니다. 여기에서 LED의 작동이 보장되기 때문입니다.
공급 전압 - LED 매개변수가 적용되지 않습니다. LED에는 이러한 특성이 없으므로 LED를 전원에 직접 연결할 수 없습니다. 가장 중요한 것은 (저항을 통해) LED에 전원이 공급되는 전압이 LED의 직접 전압 강하보다 높아야 한다는 것입니다(직접 전압 강하는 공급 전압 대신 특성에 표시되며 기존 표시기 LED의 경우 평균 1.8~3.6볼트).
LED 포장에 표시된 전압은 공급 전압이 아닙니다. 이것은 LED 양단의 전압 강하입니다. 이 값은 전류 제한 저항의 저항을 계산하는 공식에 포함되는 LED에서 "떨어지지 않은"잔여 전압을 계산하는 데 필요합니다.
조건부 LED에서 공급 전압을 10분의 1볼트(1.9볼트에서 2볼트로)만 변경하면 LED를 통해 흐르는 전류가 50퍼센트 증가합니다(20밀리암페어에서 30밀리암페어로).
동일한 정격의 LED 인스턴스마다 적합한 전압이 다를 수 있습니다. 동일한 정격의 여러 LED를 병렬로 켜고 예를 들어 2볼트의 전압에 연결하면 특성의 확산으로 인해 일부 사본을 빠르게 태우고 다른 사본을 과소 조명할 위험이 있습니다. 따라서 LED를 연결할 때 전압이 아닌 전류를 모니터링해야 한다.
LED의 전류량은 주요 매개 변수이며 일반적으로 10 또는 20mA입니다. 긴장이 무엇인지는 중요하지 않습니다. 가장 중요한 것은 LED 회로에 흐르는 전류가 LED의 공칭 전류와 일치한다는 것입니다. 그리고 전류는 직렬로 연결된 저항에 의해 조절되며 그 값은 다음 공식으로 계산됩니다.
아르 자형
업핏볼트 단위의 전원 공급 장치 전압입니다.
아래에- LED 양단의 직접 전압 강하(볼트 단위)(사양에 표시되며 일반적으로 2볼트 범위임). 여러 개의 LED가 직렬로 켜지면 전압 강하의 크기가 합산됩니다.
나- LED의 최대 순방향 전류(암페어)(특성에 표시되며 일반적으로 10 또는 20밀리암페어, 즉 0.01 또는 0.02암페어임). 여러 개의 LED를 직렬로 연결하면 순방향 전류가 증가하지 않습니다.
0,75
LED의 신뢰성 요소입니다.
저항의 힘도 잊어서는 안됩니다. 다음 공식을 사용하여 전력을 계산할 수 있습니다.
피저항의 전력(와트)입니다.
업핏- 전원의 유효(유효, rms) 전압(볼트).
아래에- LED 양단의 직접 전압 강하(볼트 단위)(사양에 표시되며 일반적으로 2볼트 범위임). 여러 개의 LED가 직렬로 켜지면 전압 강하의 크기가 합산됩니다. .
아르 자형저항의 저항은 옴 단위입니다.
하나의 LED에 대한 전류 제한 저항 및 전력 계산
LED의 일반적인 특성
흰색 표시기 LED의 일반적인 매개변수: 전류 20mA, 전압 3.2V. 따라서 전력은 0.06W입니다.
저전력 LED라고도 하는 표면 실장형 SMD입니다. 그들은 휴대 전화의 버튼, 모니터 화면, LED 백라이트 인 경우 자체 접착식으로 장식용 LED 스트립을 만드는 데 사용됩니다. SMD 3528과 SMD 5050의 두 가지 가장 일반적인 유형이 있습니다. 전자는 리드가 있는 표시기 LED와 동일한 크리스탈을 포함합니다. 즉, 전력은 0.06W입니다. 그러나 두 번째는 세 개의 크리스탈이므로 더 이상 LED라고 할 수 없습니다. 이것은 LED 어셈블리입니다. SMD 5050 LED를 호출하는 것이 일반적이지만 이는 완전히 정확하지 않습니다. 이들은 어셈블리입니다. 총 전력은 각각 0.2W입니다.
LED의 작동 전압은 LED를 구성하는 반도체 재료에 따라 달라지며, LED의 색상과 작동 전압 사이에는 관계가 있습니다.
색상에 따른 LED 전압 강하 표
멀티 미터로 LED를 테스트 할 때 전압 강하의 크기에 따라 표에 따라 LED 글로우의 대략적인 색상을 결정할 수 있습니다.
LED의 직렬 및 병렬 스위칭
LED를 직렬로 연결할 때 제한 저항의 저항은 하나의 LED와 동일한 방식으로 계산되며 다음 공식에 따라 모든 LED의 전압 강하가 함께 추가됩니다.
LED를 직렬로 연결할 때 화환에 사용되는 모든 LED는 동일한 브랜드의 LED여야 한다는 점을 아는 것이 중요합니다. 이 진술은 규칙이 아니라 법으로 받아들여야 합니다.
화환에 사용할 수 있는 최대 LED 수를 알아보려면 다음 공식을 사용해야 합니다.
* Nmax - 화환의 최대 허용 LED 수
* Upit - 배터리 또는 축전지와 같은 전원의 전압. 볼트 단위.
* Upr - 패스포트 특성에서 가져온 LED의 직접 전압(일반적으로 2~4볼트 범위). 볼트 단위.
* 온도가 변하고 LED가 노후화됨에 따라 Upr이 증가할 수 있습니다. 계수. 1.5는 그러한 경우에 대한 여백을 제공합니다.
이 카운트에서 "N"은 5.8과 같은 분수일 수 있습니다. 당연히 5.8 LED를 사용할 수 없으므로 숫자의 소수 부분은 버리고 정수, 즉 5만 남깁니다.
LED의 직렬 연결에 대한 제한 저항은 단일 연결과 동일한 방식으로 계산됩니다. 그러나 수식에는 화환의 LED 수인 변수 "N"이 하나 더 추가됩니다. 화환의 LED 수는 최대 허용 LED 수인 "Nmax"보다 작거나 같아야 합니다. 일반적으로 다음 조건이 충족되어야 합니다. N = 
다른 모든 계산은 LED가 단독으로 켜질 때 저항을 계산하는 것과 같은 방식으로 수행됩니다.
2개의 직렬 연결된 LED에도 전원 공급 장치 전압이 충분하지 않은 경우 각 LED에는 자체 제한 저항이 있어야 합니다.
공통 저항으로 LED를 병렬 연결하는 것은 좋지 않습니다. 일반적으로 LED는 매개 변수가 다양하고 각각 약간 다른 전압이 필요하므로 이러한 연결이 실제로 작동하지 않습니다. 다이오드 중 하나는 더 밝게 빛나고 고장날 때까지 더 많은 전류를 흘립니다. 이러한 연결은 LED 크리스탈의 자연적인 열화를 크게 가속화합니다. LED가 병렬로 연결된 경우 각 LED에는 자체 제한 저항이 있어야 합니다.
LED의 직렬 연결은 전원의 경제적 소비 측면에서도 바람직합니다. 전체 직렬 회로는 정확히 하나의 LED만큼 많은 전류를 소비합니다. 그리고 그것들이 병렬로 연결될 때 전류는 우리가 가지고 있는 병렬 LED의 수보다 몇 배 더 큽니다.
직렬 연결된 LED의 제한 저항을 계산하는 것은 단일 저항만큼 간단합니다. 우리는 단순히 모든 LED의 전압을 합산하고 전원 공급 장치 전압에서 결과 합계를 빼고 (이는 저항을 통한 전압 강하가 됨) LED 전류 (일반적으로 15-20mA)로 나눕니다.
그리고 LED가 많고 수십 개가 있고 전원으로 인해 LED를 모두 직렬로 연결할 수 없다면 (전압이 충분하지 않음)? 그런 다음 전원 전압에 따라 직렬로 연결할 수 있는 LED 수를 결정합니다. 예를 들어 12볼트의 경우 5개의 2볼트 LED입니다. 6이 아닌 이유는 무엇입니까? 그러나 결국 제한 저항에도 무언가가 떨어져야 합니다. 다음은 나머지 2볼트(12 - 5x2)이며 계산에 사용합니다. 15mA의 전류에 대해 저항은 2/0.015 = 133옴이 됩니다. 가장 가까운 표준은 150옴입니다. 그러나 이러한 5개의 LED 체인과 각각의 저항은 이미 원하는 만큼 연결할 수 있습니다.이 방법을 병렬-직렬 연결이라고 합니다.
다른 브랜드의 LED가 있는 경우 각 분기에 하나의 유형(또는 동일한 작동 전류)의 LED만 있는 방식으로 LED를 결합합니다. 이 경우 각 분기에 대한 자체 저항을 계산하기 때문에 동일한 전압을 관찰할 필요가 없습니다.
다음으로 안정화된 LED 스위칭 회로를 고려하십시오. 현재 스태빌라이저의 제조에 대해 살펴 보겠습니다. 매우 간단한 전류 안정기를 구축 할 수있는 KR142EN12 칩 (LM317의 외국 아날로그)이 있습니다. LED를 연결하기 위해 (그림 참조) 저항 값이 계산됩니다. R = 1.2 / I (1.2 - 안정기가 아닌 전압 강하) 즉, 전류 20mA에서 R = 1.2 / 0.02 = 60 옴입니다. 안정기는 35볼트의 최대 전압용으로 설계되었습니다. 그렇게 긴장하지 않고 최대 20V를 적용하는 것이 좋습니다. 예를 들어 3.3V의 흰색 LED를 포함하면 안정기에 4.5V에서 20V의 전압을 공급할 수 있으며 LED의 전류는 20mA의 일정한 값에 해당합니다. 20V의 전압에서 우리는 5개의 흰색 LED를 이러한 스태빌라이저에 직렬로 연결할 수 있음을 발견했습니다. 각각의 전압에 대해 걱정하지 않고 회로의 전류가 20mA로 흐르게 됩니다(과도한 전압은 스태빌라이저에서 소멸됨). ).
중요한! LED가 많은 장치에서는 큰 전류가 흐릅니다. 이러한 장치를 전원이 켜진 전원 공급 장치에 연결하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 이 경우 연결 지점에서 스파크가 발생하여 회로에 큰 전류 펄스가 나타납니다. 이 펄스는 LED(특히 파란색과 흰색 LED)를 비활성화합니다. LED가 동적 모드(지속적으로 켜짐, 꺼짐 및 깜박임)에서 작동하고 이 모드가 릴레이 사용을 기반으로 하는 경우 릴레이 접점의 스파크를 제외해야 합니다.
각 체인은 동일한 매개변수와 동일한 제조업체의 LED로 조립해야 합니다.
또한 중요합니다! 주변 온도의 변화는 크리스탈을 통해 흐르는 전류에 영향을 미칩니다. 따라서 LED에 흐르는 전류는 20mA가 아닌 17-18mA가 되도록 소자를 제작하는 것이 바람직하다. 밝기 손실은 미미하지만 긴 수명이 보장됩니다.
220V 네트워크에서 LED에 전원을 공급하는 방법.
모든 것이 간단 해 보일 것입니다. 저항을 직렬로 연결하면 그게 다입니다. 그러나 LED의 한 가지 중요한 특성인 허용 가능한 최대 역전압을 기억해야 합니다. 대부분의 LED는 약 20V입니다. 그리고 역 극성으로 네트워크에 연결하면 (전류가 번갈아 가며 반 주기는 한 방향으로, 나머지 반은 반대 방향으로) 네트워크의 전체 진폭 전압이 적용됩니다-315 볼트! 그런 수치는 어디에서 왔습니까? 220V는 유효 전압이고 진폭은 (루트 2) \u003d 1.41 배 이상입니다.
따라서 LED를 저장하려면 다이오드를 직렬로 연결해야 역 전압이 전달되지 않습니다.
LED를 주전원 220v에 연결하기 위한 또 다른 옵션:
또는 두 개의 LED를 연속적으로 배치하십시오.
퀀칭 저항이 있는 주전원 공급 옵션은 최적이 아닙니다. 저항에서 상당한 전력이 방출됩니다. 실제로 24kΩ 저항(최대 전류 13mA)을 적용하면 소비되는 전력은 약 3W가 됩니다. 다이오드를 직렬로 켜면 절반으로 줄일 수 있습니다(그러면 반주기 동안에만 열이 방출됨). 다이오드는 최소 400V의 역 전압용이어야 합니다. 두 개의 카운터 LED를 켜면(한 케이스에 두 개의 크리스탈이 있는 경우도 있으며 일반적으로 색상이 다르며 하나는 빨간색이고 다른 하나는 녹색입니다) 각각 저항이 두 배 적은 두 개의 2 와트 저항을 넣을 수 있습니다.
고 저항 저항 (예 : 200kOhm)을 사용하여 보호 다이오드없이 LED를 켤 수 있도록 예약하겠습니다. 역 항복 전류가 너무 낮아 결정 파괴를 일으킬 수 없습니다. 물론 밝기는 매우 작지만 예를 들어 어둠 속에서 침실의 스위치를 켜면 충분합니다.
네트워크의 전류가 번갈아 흐르기 때문에 제한 저항으로 공기를 가열하기 위해 불필요한 전기 낭비를 피할 수 있습니다. 가열하지 않고 교류를 통과시키는 커패시터가 그 역할을 할 수 있습니다. 이것이 왜 그런지는 별도의 질문이므로 나중에 고려할 것입니다. 이제 우리는 커패시터가 교류를 통과하기 위해서는 네트워크의 두 반주기가 반드시 통과해야 한다는 것을 알아야 합니다. 그러나 LED는 한 방향으로만 전류를 전도합니다. 따라서 일반 다이오드(또는 두 번째 LED)를 LED와 반대쪽에 병렬로 배치하면 두 번째 반주기를 건너뛸 것입니다.
그러나 이제 우리는 네트워크에서 회로를 분리했습니다. 일부 전압은 커패시터에 남아 있습니다 (기억한다면 315V와 같은 전체 진폭까지). 우발적인 감전을 방지하기 위해 커패시터와 병렬로 높은 값의 방전 저항을 제공합니다(정상 작동 중에는 작은 전류가 흐르므로 가열되지 않음). , 순식간에 커패시터를 방전합니다. 그리고 펄스 충전 전류로부터 보호하기 위해 저저항 저항도 넣었습니다. 또한 퓨즈 역할을하여 커패시터가 실수로 고장 나면 즉시 타 버립니다 (영원히 지속되는 것은 없으며 이것도 발생합니다).
커패시터는 최소 400볼트이거나 전압이 최소 250볼트인 교류 회로용으로 특수해야 합니다.
여러 개의 LED로 LED 전구를 만들고 싶다면? 우리는 그것들을 모두 직렬로 켜고 다가오는 다이오드는 하나에 충분합니다.
다이오드는 LED를 통과하는 전류보다 적지 않은 전류, LED 전압의 합보다 적지 않은 역 전압을 위해 설계되어야 합니다. 더 나은 방법은 짝수 개의 LED를 가져와 역병렬로 켜는 것입니다.
그림에서는 각 체인에 3개의 LED가 그려져 있으며 실제로는 12개 이상이 있을 수 있습니다.
커패시터를 계산하는 방법? 315V 네트워크의 진폭 전압에서 LED 양단의 전압 강하 합계를 뺍니다(예: 흰색 3개의 경우 약 12V). 우리는 커패시터 Up \u003d 303V에서 전압 강하를 얻습니다. 마이크로 패럿의 커패시턴스는 (4.45 * I) / Up과 같습니다. 여기서 I는 밀리 암페어 단위의 LED를 통과하는 필수 전류입니다. 우리의 경우 20mA의 경우 커패시턴스는 (4.45 * 20) / 303 = 89/303 ~= 0.3uF입니다. 두 개의 0.15uF(150nF) 커패시터를 병렬로 놓을 수 있습니다.
LED를 연결할 때 가장 흔한 실수
1. 전류 제한기(저항 또는 특수 드라이버 칩) 없이 LED를 전원에 직접 연결합니다. 위에서 논의되었습니다. 전류량이 제대로 제어되지 않아 LED가 빠르게 작동하지 않습니다.
2. 공통 저항에 병렬로 연결된 LED 연결. 첫째, 매개 변수의 분산 가능성으로 인해 LED가 다른 밝기로 켜집니다. 둘째, 더 중요한 것은 LED 중 하나가 고장 나면 두 번째 전류가 두 배가 되어 소손될 수도 있다는 것입니다. 단일 저항을 사용하는 경우 LED를 직렬로 연결하는 것이 더 편리합니다. 그런 다음 저항을 계산할 때 전류를 그대로 두고(예: 10mA) LED의 순방향 전압 강하를 추가합니다(예: 1.8V + 2.1V = 3.9V).
3. 다양한 전류를 위해 설계된 LED를 직렬로 켭니다. 이 경우 제한 저항의 현재 설정에 따라 LED 중 하나가 마모되거나 희미하게 빛납니다.
4. 저항이 부족한 저항기 설치. 결과적으로 LED를 통해 흐르는 전류가 너무 큽니다. 에너지의 일부는 결정 격자의 결함으로 인해 열로 변환되기 때문에 고전류에서는 너무 많아집니다. 크리스탈이 과열되어 수명이 크게 단축됩니다. 전류를 훨씬 더 과대 평가하면 p-n 접합 영역의 가열로 인해 내부 양자 수율이 감소하고 LED의 밝기가 떨어지고 (빨간색 LED에서 특히 두드러짐) 결정이 비극적으로 분해되기 시작합니다.
5. 역전압을 제한하는 조치를 취하지 않고 LED를 AC 주전원(예: 220V)에 연결합니다. 대부분의 LED는 약 2볼트의 역방향 전압 제한이 있는 반면, LED가 꺼져 있을 때 역방향 반주기 전압은 공급 전압과 동일한 전압 강하를 생성합니다. 역 전압의 파괴적인 영향을 배제하는 다양한 방식이 있습니다. 가장 간단한 것은 위에서 논의되었습니다.
6. 전력이 부족한 저항기 설치. 결과적으로 저항이 매우 뜨거워지고 저항에 닿는 전선의 절연이 녹기 시작합니다. 그런 다음 페인트가 타서 결국 고온의 영향으로 무너집니다. 저항기는 설계된 전력 이상으로 고통 없이 소모할 수 있습니다.
깜박이는 LED
깜박이는 LED(MSD)는 1.5-3Hz의 깜박임 주파수를 가진 통합 펄스 발생기가 내장된 LED입니다.
소형화에도 불구하고 깜박이는 LED에는 반도체 칩 생성기와 일부 추가 요소가 포함됩니다. 깜박이는 LED가 매우 다재다능하다는 점도 주목할 가치가 있습니다. 이러한 LED의 공급 전압은 고전압의 경우 3 ~ 14V, 저전압 시편의 경우 1.8 ~ 5V입니다.
플래싱 세트 다이오드의 특징:
- 작은 크기
소형 조명 신호 장치
넓은 공급 전압 범위(최대 14볼트)
방사선의 다른 색상.
깜박이는 LED의 일부 변형에서는 깜박임 간격이 다른 여러 가지(보통 3개) 다색 LED를 내장할 수 있습니다.
깜박이는 LED의 사용은 무선 요소 및 전원 공급 장치의 크기에 대한 요구 사항이 높은 소형 장치에서 정당화됩니다. 깜박이는 LED는 MSD 전자 회로가 MOS 구조로 만들어지기 때문에 매우 경제적입니다. 깜박이는 LED는 전체 기능 장치를 쉽게 교체할 수 있습니다.
깜박이는 LED의 조건부 그래픽 지정 회로도점선으로 된 화살표가 LED의 점멸 특성을 상징한다는 점을 제외하고는 기존 LED의 명칭과 다르지 않습니다.
깜박이는 LED의 투명한 하우징을 들여다 보면 구조적으로 두 부분으로 구성되어 있음을 알 수 있습니다. 음극(음극 단자)을 기준으로 발광 다이오드 결정이 배치됩니다.
발진기 칩은 양극 단자의 베이스에 있습니다.
3개의 금선 점퍼를 통해 이 결합 장치의 모든 부품이 연결됩니다.
빛을 통해 케이스를 보면 외관상 MSD와 기존 LED를 쉽게 구분할 수 있습니다. MSD 내부에는 거의 동일한 크기의 두 기판이 있습니다. 그 중 첫 번째에는 희토류 합금으로 만들어진 결정 발광체 큐브가 있습니다.
파라볼릭 알루미늄 반사경(2)은 광속을 증가시키고 방사 패턴의 초점을 맞추고 형성하는 데 사용됩니다. MSD에서는 패키지의 두 번째 부분이 집적 회로가 있는 기판(3)으로 채워져 있기 때문에 기존 LED보다 직경이 약간 작습니다.
두 기판은 두 개의 금 와이어 점퍼(4)로 서로 전기적으로 연결됩니다. MSD 본체(5)는 무광택 광산란 플라스틱 또는 투명 플라스틱으로 만들어집니다.
MSD의 이미 터는 신체의 대칭축에 위치하지 않으므로 균일 한 조명을 보장하기 위해 모 놀리 식 색상 확산 광 가이드가 가장 자주 사용됩니다. 투명 케이스는 방사 패턴이 좁은 대구경 MSD에서만 볼 수 있습니다.
발진기 칩은 고주파 마스터 발진기로 구성되며 지속적으로 작동합니다. 다양한 추정에 따르면 주파수는 약 100kHz에서 변동합니다. RF 생성기와 함께 논리 요소의 분배기가 작동하여 고주파를 1.5-3Hz 값으로 나눕니다. 주파수 분배기와 함께 고주파 발생기를 사용하는 이유는 저주파 발생기를 구현하려면 타이밍 회로에 큰 정전용량을 가진 커패시터를 사용해야 하기 때문입니다.
고주파를 1-3Hz의 값으로 가져 오기 위해 반도체 결정의 작은 영역에 쉽게 배치 할 수있는 논리 요소의 분배기가 사용됩니다.
마스터 RF 발진기와 분배기 외에도 전자 키와 보호 다이오드가 반도체 기판에 만들어집니다. 3-12볼트의 공급 전압용으로 설계된 깜박이는 LED의 경우 제한 저항도 내장되어 있습니다. 저전압 MSD에는 제한 저항이 없으며 전원이 역전될 때 미세 회로의 손상을 방지하기 위해 보호 다이오드가 필요합니다.
고전압 MSD의 안정적이고 장기적인 작동을 위해서는 공급 전압을 9V로 제한하는 것이 바람직합니다. 전압이 증가하면 MSD의 소산 전력이 증가하고 결과적으로 반도체 결정이 가열됩니다. 시간이 지남에 따라 과도한 열로 인해 깜박이는 LED가 빠르게 저하될 수 있습니다.
최소 0.25와트의 전력으로 LED와 직렬로 연결된 4.5볼트 배터리와 51옴 저항을 사용하여 깜박이는 LED의 서비스 가능성을 안전하게 확인할 수 있습니다.
IR 다이오드의 상태는 휴대폰 카메라를 사용하여 확인할 수 있습니다.
촬영 모드에서 카메라를 켜고 장치의 다이오드 (예 : 리모콘)를 잡고 리모콘의 버튼을 누르면 작동하는 IR 다이오드가 깜박입니다.
결론적으로 LED 납땜 및 실장과 같은 문제에주의를 기울여야합니다. 이들은 또한 생존 가능성에 영향을 미치는 매우 중요한 문제입니다.
LED 및 미세 회로는 정적, 부적절한 연결 및 과열을 두려워하므로 이러한 부품의 납땜은 가능한 한 빨라야 합니다. 팁 온도가 260도 이하이고 납땜 시간이 3-5초 이하인 저전력 납땜 인두를 사용해야 합니다(제조업체 권장 사항). 납땜할 때 의료용 핀셋을 사용하는 것은 불필요한 일이 아닙니다. LED는 납땜 중에 크리스탈에서 추가 열 제거를 제공하는 핀셋으로 몸체를 더 높게 가져옵니다.
LED 다리는 작은 반경으로 구부려야 합니다(깨지지 않도록). 복잡한 곡선으로 인해 케이스 바닥의 다리는 공장 위치에 있어야 하고 평행해야 하며 긴장하지 않아야 합니다(그렇지 않으면 피곤해지고 크리스탈이 다리에서 떨어집니다).