Hidupkan LED yang betul. Sambungan betul LED LED 3.7 volt
Versi pertama litar lampu suluh
Dalam ujian, litar ini menunjukkan kestabilan yang luar biasa dalam voltan bekalan 3.7-14 volt (tetapi sedar bahawa kecekapan berkurangan dengan peningkatan voltan). Semasa saya menetapkan 3.7 volt pada output, ia begitu dalam julat voltan keseluruhan (kami menetapkan voltan keluaran dengan perintang R3, apabila rintangan ini berkurangan, voltan keluaran meningkat, tetapi saya tidak menasihati anda untuk mengurangkannya terlalu banyak, jika anda sedang bereksperimen, hitung arus maksimum pada LED1 LED dan voltan maksimum pada yang kedua) . Jika kita menyuap litar ini daripada bateri Li-ion, maka kecekapan adalah kira-kira 87-95%. Tanya, mengapa kemudian muncul dengan PWM? Jika anda tidak percaya saya, lihat sendiri.
Pada kecekapan 4.2 volt = 87%. Pada kecekapan 3.8 volt = 95%. P=U*I
LED menggunakan 0.7A pada 3.7 volt, yang bermaksud 0.7 * 3.7 = 2.59 W, tolak voltan bateri yang dicas dan darab dengan penggunaan semasa: (4.2 - 3.7) * 0.7 = 0.35W. Sekarang mari kita ketahui kecekapan: (100/(2.59+0.37)) * 2.59 = 87.5%. Dan setengah peratus untuk memanaskan bahagian dan trek yang tinggal. Kapasitor C2 - permulaan lembut untuk menghidupkan LED dengan selamat dan perlindungan terhadap gangguan. Pastikan anda memasang LED berkuasa pada radiator, saya menggunakan satu radiator daripada bekalan kuasa komputer. Lokasi bahagian:
Transistor keluaran tidak boleh menyentuh dinding logam belakang ke papan, letakkan kertas di antaranya atau lukis lukisan papan pada helaian buku nota dan jadikannya sama seperti pada bahagian lain helaian. Untuk menghidupkan lampu suluh LED, saya menggunakan dua bateri Li-ion dari bateri komputer riba, tetapi agak mungkin untuk menggunakan bateri telefon, adalah wajar jumlah arusnya 5-10A * h (kami menyambung secara selari).
Mari kita teruskan ke versi kedua lampu diod
Saya menjual lampu suluh pertama dan merasakan bahawa tanpanya ia sedikit menjengkelkan pada waktu malam, dan tidak ada butiran untuk mengulangi skema sebelumnya, jadi saya terpaksa membuat improvisasi dari apa yang ada pada masa itu, iaitu: KT819, KT315 dan KT361. Ya, walaupun pada butiran sedemikian, adalah mungkin untuk memasang penstabil voltan rendah, tetapi dengan kerugian yang sedikit lebih tinggi. Skim ini menyerupai yang sebelumnya, tetapi dalam yang satu ini semuanya agak bertentangan. Kapasitor C4 di sini juga lancar membekalkan voltan. Perbezaannya ialah di sini transistor keluaran terbuka dengan perintang R1 dan KT315 menutupnya kepada voltan tertentu, manakala dalam litar sebelumnya transistor keluaran ditutup dan dibuka kedua. Lokasi bahagian:
Saya menggunakannya selama kira-kira enam bulan, sehingga lensa retak, merosakkan kenalan di dalam LED. Dia masih bekerja, tetapi hanya tiga sel daripada enam. Oleh itu, saya pergi sebagai hadiah :) Sekarang saya akan memberitahu anda mengapa penstabilan yang baik menggunakan LED tambahan. Bagi mereka yang berminat, kami membacanya, ia boleh berguna apabila mereka bentuk penstabil voltan rendah, atau kami melangkaunya dan beralih ke pilihan terakhir.
Jadi, mari kita mulakan dengan penstabilan suhu, sesiapa yang menjalankan eksperimen tahu betapa pentingnya ia pada musim sejuk atau musim panas. Jadi, dalam dua lampu suluh berkuasa ini, sistem berikut beroperasi: apabila suhu meningkat, saluran semikonduktor meningkat, membenarkan lebih banyak elektron melalui daripada biasa, jadi nampaknya rintangan saluran berkurangan dan, oleh itu, hantaran arus meningkat, kerana sistem yang sama beroperasi pada semua semikonduktor, arus melalui LED juga meningkat dengan menutup semua transistor ke tahap tertentu, iaitu voltan penstabilan (eksperimen telah dijalankan dalam julat suhu -21 ... +50 darjah Celsius). Saya mengumpul banyak litar penstabil di Internet dan tertanya-tanya "bagaimana kesilapan sedemikian boleh dibuat!" Seseorang juga mengesyorkan skim mereka sendiri untuk menghidupkan laser, di mana 5 darjah kenaikan suhu menyediakan laser untuk dikeluarkan, jadi pertimbangkan nuansa ini juga!
Sekarang mengenai LED itu sendiri. Setiap orang yang telah bermain dengan voltan bekalan LED tahu bahawa apabila ia meningkat, penggunaan semasa juga meningkat dengan mendadak. Oleh itu, dengan sedikit perubahan dalam voltan keluaran penstabil, transistor (KT361) bertindak balas berkali-kali lebih mudah berbanding dengan pembahagi perintang mudah (yang memerlukan keuntungan yang serius), yang menyelesaikan semua masalah penstabil voltan rendah dan mengurangkan bilangan bahagian.
Versi ketiga lampu LED
Mari kita teruskan ke skim terakhir yang dipertimbangkan dan digunakan oleh saya sehingga hari ini. Kecekapan lebih besar daripada skema sebelumnya, dan kecerahan cahaya lebih tinggi, dan secara semula jadi, saya membeli lensa fokus tambahan untuk LED, dan sudah ada 4 bateri, yang kira-kira sama dengan kapasiti 14A * jam. E-mel utama. skim:
Litar ini agak mudah dan dipasang dalam reka bentuk SMD, tidak ada LED dan transistor tambahan yang menggunakan arus berlebihan. Untuk penstabilan, TL431 telah digunakan dan ini sudah cukup, kecekapan di sini adalah dari 88 - 99%, jika anda tidak percaya, hitungkannya. Foto peranti buatan sendiri yang telah siap:
Ya, dengan cara ini, mengenai kecerahan, di sini saya membenarkan 3.9 volt pada output litar dan telah menggunakannya selama lebih dari setahun, LED masih hidup, hanya radiator panas sedikit. Tetapi sesiapa yang mahu boleh menetapkan voltan bekalan yang lebih rendah untuk diri mereka sendiri dengan memilih perintang keluaran R2 dan R3 (saya menasihati anda untuk melakukan ini pada lampu pijar, apabila anda mendapat hasil yang anda perlukan, sambungkan LED). Terima kasih atas perhatian anda, Lefty Lesha (Stepanov Alexey) bersama anda.
Bincangkan artikel LAMPU SULUH LED BERKUASA
Mari lihat produk LED yang terdiri daripada LED 5mm lama kepada LED berkuasa tinggi yang sangat terang sehingga 10W.
Untuk memilih lampu suluh "betul" untuk keperluan anda, anda perlu memahami jenis lampu suluh LED dan ciri-cirinya.
Apakah diod yang digunakan dalam lampu suluh?
Lampu LED berkuasa bermula dengan peranti dengan matriks 5mm.
Lampu suluh LED dalam reka bentuk yang sama sekali berbeza, dari poket ke perkhemahan, telah tersebar luas pada pertengahan 2000-an. Harga mereka telah menurun dengan ketara, dan kecerahan serta hayat bateri yang panjang telah memainkan peranan.
LED ultra-terang putih 5mm mengeluarkan arus 20 hingga 50 mA pada penurunan voltan 3.2-3.4 volt. Keamatan cahaya - 800 mcd.
Mereka menunjukkan diri mereka dengan sangat baik dalam lampu suluh kecil-perhiasan. Saiznya yang kecil membolehkan anda membawa lampu suluh seperti itu bersama anda. Ia dikuasakan sama ada oleh bateri "mini-jari", atau daripada beberapa "pil" bulat. Selalunya digunakan dalam pemetik api dengan lampu suluh.
Ini adalah LED yang telah dipasang dalam tanglung Cina selama bertahun-tahun, tetapi umurnya beransur-ansur tamat.
Dalam lampu carian dengan reflektor besar, adalah mungkin untuk memasang berpuluh-puluh diod sedemikian, tetapi penyelesaian sedemikian secara beransur-ansur memudar ke latar belakang, dan pilihan pembeli memihak kepada lampu pada LED jenis Cree yang berkuasa.
Lampu carian dengan LED 5mm Lampu suluh ini berjalan pada bateri AA, AAA atau boleh dicas semula. Ia adalah murah dan kehilangan kedua-dua kecerahan dan kualiti kepada lampu suluh moden pada kristal yang lebih berkuasa, tetapi lebih banyak tentang yang di bawah.
Dalam pembangunan lampu suluh selanjutnya, pengeluar melalui banyak pilihan, tetapi pasaran untuk produk berkualiti diduduki oleh lampu suluh dengan matriks berkuasa atau LED diskret.
Apakah LED yang digunakan dalam lampu suluh berkuasa?
Lampu suluh berkuasa ialah lampu suluh moden dari pelbagai jenis, bermula daripada yang sebesar jari, berakhir dengan lampu carian yang besar.
Dalam produk sedemikian pada tahun 2017, jenama Cree adalah relevan. Ini adalah nama sebuah syarikat Amerika. Produknya dianggap sebagai salah satu yang paling maju dalam bidang teknologi LED. Alternatif adalah LED dari pengeluar Luminus.
Perkara sedemikian jauh lebih baik daripada LED dari tanglung Cina.
Apakah LED Cree yang paling biasa dipasang dalam lampu suluh?
Model dinamakan terdiri daripada tiga hingga empat aksara yang dipisahkan oleh tanda sempang. Jadi diod Cree XR-E, XR-G, XM-L, XP-E. Model XP-E2, G2 paling kerap digunakan untuk lampu suluh kecil, manakala XM-L dan L2 sangat serba boleh.
Mereka digunakan bermula dari apa yang dipanggil. Lampu suluh EDC (pakaian harian) adalah daripada lampu suluh kecil yang lebih kecil daripada tapak tangan anda, kepada lampu carian besar yang serius.
Mari kita lihat ciri-ciri LED berkuasa tinggi untuk lampu suluh.
| Nama | Cree XM-L T6 | Cree XM-L2 | Cree XP-G2 | Cree XR-E |
| Gambar |  |
|||
| U, V | 2,9 | 2,85 | 2,8 | 3,3 |
| saya, mA | 700 | 700 | 350 | 350 |
| P, W | 2 | 2 | 1 | 1 |
| Suhu operasi, °C | ||||
| Fluks bercahaya, Lm | 280 | 320 | 145 | 100 |
| Sudut luminescence, ° | 125 | 125 | 115 | 90 |
| Indeks pemaparan warna, Ra | 80-90 | 70-90 | 80-90 | 70-90 |
Ciri utama LED untuk lampu suluh ialah fluks bercahaya. Ia menentukan kecerahan lampu suluh anda dan jumlah cahaya yang boleh diberikan oleh sumber. LED yang berbeza, menggunakan jumlah tenaga yang sama, boleh berbeza dengan ketara dalam kecerahan.
Pertimbangkan ciri-ciri LED dalam lampu suluh besar, jenis lampu carian :
| Nama | ||||
| Gambar |  |  |  |  |
| U, V | 5,7; 8,55; 34,2; | 6; 12; | 3,6 | 3,5 |
| saya, mA | 1100; 735; 185; | 2500; 1250 | 5000 | 9000...13500 |
| P, W | 6,3 | 8,5 | 18 | 20...40 |
| Suhu operasi, °C | ||||
| Fluks bercahaya, Lm | 440 | 510 | 1250 | 2000...2500 |
| Sudut luminescence, ° | 115 | 120 | 100 | 90 |
| Indeks pemaparan warna, Ra | 70-90 | 80-90 | 80-90 |
Penjual selalunya tidak menunjukkan nama penuh diod, jenis dan cirinya, tetapi tanda abjad angka yang disingkat dan berbeza sedikit:
- Untuk XM-L: T5; T6; U2;
- XP-G: R4; R5; S2;
- XP-E: S5; R2; R;
- untuk XR-E: P4; S3; S5; R.
Tanglung boleh dipanggil begitu sahaja, "Talunglung EDC T6", maklumat dengan ringkas itu lebih daripada cukup.
Pembaikan lampu suluh
Malangnya, harga lampu suluh sedemikian agak tinggi, begitu juga dengan diod itu sendiri. Dan tidak selalu mungkin untuk membeli lampu suluh baru sekiranya berlaku kerosakan. Mari kita fikirkan cara menukar LED dalam lampu suluh.
Untuk membaiki lampu suluh, anda perlukan set minimum alatan:
- besi pematerian;
- fluks;
- pateri;
- pemutar skru;
- multimeter.
Untuk sampai ke sumber cahaya, anda perlu menanggalkan kepala tanglung, ia biasanya dipasang pada sambungan berulir.
Dalam ujian diod atau mod ukuran rintangan, periksa sama ada LED berfungsi dengan betul. Untuk melakukan ini, sentuh kuar hitam dan merah pada petunjuk LED, pertama dalam satu kedudukan, dan kemudian tukar merah dan hitam.
Sekiranya diod berfungsi, maka di salah satu kedudukan akan ada rintangan yang rendah, dan yang lain - tinggi. Dengan cara ini anda menentukan bahawa diod adalah baik dan mengalirkan arus dalam satu arah sahaja. Semasa ujian, diod mungkin mengeluarkan cahaya yang lemah.
Jika tidak, akan berlaku litar pintas atau rintangan tinggi (terbuka) di kedua-dua kedudukan. Kemudian anda perlu menggantikan diod dalam lampu.
Sekarang anda perlu menyahpateri LED dari lampu dan, memerhatikan polariti, memateri yang baru. Berhati-hati apabila memilih LED, pertimbangkan penggunaan semasa dan voltan yang direka bentuk.
Jika anda mengabaikan parameter ini - paling baik, lampu suluh akan cepat duduk, paling teruk - pemandu akan gagal.
Pemacu ialah peranti untuk menghidupkan LED dengan arus yang stabil daripada pelbagai sumber. Pemacu dihasilkan secara industri untuk bekalan kuasa dari rangkaian 220 volt, dari rangkaian elektrik kereta - 12-14.7 volt, dari bateri Li-ion, sebagai contoh, saiz 18650. Lampu suluh yang paling berkuasa dilengkapi dengan pemandu.
Meningkatkan kuasa lampu suluh
Jika anda tidak berpuas hati dengan kecerahan lampu suluh anda atau anda mengetahui cara menggantikan LED dalam lampu suluh dan ingin menaik tarafnya, sebelum membeli model tugas berat, kaji prinsip asas operasi LED dan batasan dalam operasinya.
Matriks diod tidak suka terlalu panas - ini adalah postulat utama! Dan menggantikan LED dalam lampu suluh dengan yang lebih berkuasa boleh membawa kepada keadaan sedemikian. Beri perhatian kepada model di mana diod yang lebih berkuasa dipasang dan bandingkan dengan anda, jika ia serupa dari segi saiz dan reka bentuk, tukarkannya.
Jika lampu suluh anda lebih kecil, penyejukan tambahan akan diperlukan. Kami menulis lebih lanjut mengenai membuat radiator dengan tangan kami sendiri.
Jika anda cuba memasang gergasi seperti Cree MK-R dalam lampu suluh rantai kunci kecil, ia akan gagal dengan cepat akibat terlalu panas dan ia akan membazir wang. Peningkatan sedikit kuasa (dengan beberapa watt) boleh diterima tanpa menaik taraf lampu suluh itu sendiri.
Jika tidak, proses menggantikan jenama LED dalam lampu suluh dengan yang lebih berkuasa diterangkan di atas.
Polis Tanglung
Lampu suluh LED polis dengan kejutan Lampu suluh sedemikian bersinar terang dan boleh bertindak sebagai cara mempertahankan diri. Walau bagaimanapun, mereka juga mempunyai masalah dengan LED.
Bagaimana untuk menggantikan LED dalam lampu suluh Polis
Pelbagai model sangat sukar untuk dibincangkan dalam satu artikel, tetapi cadangan pembaikan umum boleh diberikan.
- Apabila membaiki lampu suluh dengan pistol setrum, berhati-hati, adalah dinasihatkan untuk menggunakan sarung tangan getah untuk mengelakkan kejutan elektrik.
- Tanglung dengan perlindungan habuk dan kelembapan dipasang pada sebilangan besar skru. Panjangnya berbeza, jadi buat nota di mana anda membuka skru satu atau satu lagi.
- Sistem optik lampu suluh Polis membolehkan anda melaraskan diameter tempat cahaya. Apabila membuka pada badan, tandakan pada kedudukan mana bahagian-bahagian itu sebelum ditanggalkan, jika tidak, sukar untuk meletakkan blok dengan lensa ke belakang.
Menggantikan LED, unit penukar voltan, pemacu, bateri adalah mungkin menggunakan kit pematerian standard.
Apakah LED dalam tanglung Cina?
Banyak produk kini dibeli di aliexpress, di mana anda boleh menemui kedua-dua produk asli dan salinan Cina yang tidak sepadan dengan penerangan yang dinyatakan. Harga untuk peranti sedemikian adalah setanding dengan harga asal.
Dalam lampu suluh di mana LED Cree diisytiharkan, ia mungkin sebenarnya tidak ada, paling baik akan ada jenis diod yang berbeza, paling teruk yang sukar untuk dibezakan dari yang asal secara luaran.
Apa yang mungkin melibatkan ini? LED murah dibuat dalam keadaan berteknologi rendah dan tidak memberikan kuasa yang diisytiharkan. Mereka mempunyai kecekapan yang rendah, dari mana mereka telah meningkatkan pemanasan kes dan kristal. Seperti yang telah disebutkan, terlalu panas adalah yang paling banyak musuh jahat untuk peranti LED.
Ini berlaku kerana apabila dipanaskan melalui semikonduktor, arus meningkat, akibatnya pemanasan menjadi lebih kuat, kuasa dilepaskan lebih banyak, seperti runtuhan salji ini membawa kepada kerosakan atau pecahan LED.
Jika anda mencuba dan meluangkan masa mencari maklumat, anda boleh menentukan keaslian produk.
Bandingkan cree asli dan palsu LatticeBright ialah pengeluar LED Cina yang membuat produk hampir serupa dengan Cree, mungkin padanan reka bentuk (sindiran).
Perbandingan salinan Cina dan Cree asal Pada substrat, klon ini kelihatan seperti ini. Anda boleh melihat pelbagai bentuk substrat LED yang dihasilkan di China.
Pengesanan palsu oleh substrat untuk LED Palsu dibuat dengan mahir, ramai penjual tidak menunjukkan "jenama" ini dalam keterangan produk dan tempat LED untuk lampu dibuat. Kualiti diod sedemikian bukanlah yang paling teruk di kalangan sampah Cina, tetapi jauh dari yang asal.
Memasang LED dan bukannya lampu pijar
Banyak benda lama mempunyai perlumbaan kuda atau tanglung pada lampu pijar mengumpulkan habuk dan anda boleh menjadikannya LED dengan mudah. Untuk ini, terdapat sama ada penyelesaian siap sedia atau buatan sendiri.
Dengan mentol lampu dan LED yang rosak, dengan sedikit kepintaran dan pateri, anda boleh membuat penggantian yang hebat.
Tong besi dalam kes ini diperlukan untuk meningkatkan pelesapan haba dari LED. Seterusnya, anda perlu menyolder semua bahagian antara satu sama lain dan membaiki dengan gam.
Semasa memasang, berhati-hati - elakkan memendekkan petunjuk, gam panas atau tiub pengecutan haba akan membantu dengan ini. Sentuhan pusat lampu mesti dipateri - lubang terbentuk. Melepasi plumbum perintang melaluinya.
Seterusnya, anda perlu menyolder output percuma LED ke pangkalan, dan perintang ke sentuhan pusat. Untuk voltan 12 volt, anda memerlukan perintang 500 Ohm, dan untuk voltan 5 V - 50-100 Ohm, untuk kuasa dari bateri Li-ion 3.7V - 10-25 Ohm.
Cara membuat LED dari lampu pijar Memilih LED untuk lampu suluh adalah lebih sukar daripada menggantikannya. Ia perlu mengambil kira banyak parameter: dari kecerahan dan sudut serakan, hingga pemanasan kes.
Di samping itu, kita tidak boleh melupakan bekalan kuasa untuk diod. Jika anda menguasai semua yang diterangkan di atas, peranti anda akan bersinar untuk masa yang lama dan dengan kualiti yang tinggi!
Walaupun terdapat banyak pilihan lampu suluh LED dalam pelbagai reka bentuk di kedai, amatur radio sedang membangunkan litar mereka sendiri untuk menghidupkan LED super terang berwarna putih. Pada asasnya, tugas datang kepada cara untuk menghidupkan LED dengan hanya satu bateri atau penumpuk, untuk menjalankan penyelidikan praktikal.
Selepas keputusan positif diperoleh, litar dibongkar, bahagian-bahagiannya dimasukkan ke dalam kotak, pengalaman selesai, dan kepuasan moral bermula. Selalunya penyelidikan berhenti di sana, tetapi kadangkala pengalaman memasang nod tertentu pada papan roti bertukar menjadi reka bentuk sebenar, dibuat mengikut semua peraturan seni. Berikut adalah beberapa litar mudah yang dibangunkan oleh amatur radio.
Dalam sesetengah kes, sangat sukar untuk menentukan siapa pengarang skim itu, kerana skema yang sama muncul di tapak yang berbeza dan dalam artikel yang berbeza. Selalunya pengarang artikel dengan jujur menulis bahawa artikel ini ditemui di Internet, tetapi siapa yang menerbitkan skim ini buat kali pertama tidak diketahui. Banyak litar hanya disalin dari papan tanglung Cina yang sama.
Mengapa penukar diperlukan
Masalahnya ialah penurunan voltan langsung, sebagai peraturan, tidak kurang daripada 2.4 ... 3.4V, oleh itu adalah mustahil untuk menyalakan LED dari satu bateri dengan voltan 1.5V, dan lebih-lebih lagi dari a bateri dengan voltan 1.2V. Terdapat dua pintu keluar. Sama ada gunakan bateri tiga atau lebih sel galvanik, atau bina sekurang-kurangnya yang paling mudah.
Ia adalah penukar yang membolehkan anda menghidupkan lampu suluh dengan hanya satu bateri. Penyelesaian ini mengurangkan kos bekalan kuasa, dan juga membolehkan anda menggunakan lebih banyak: banyak penukar beroperasi dengan nyahcas bateri dalam sehingga 0.7V! Menggunakan penukar juga membolehkan anda mengurangkan saiz lampu suluh.
Litar adalah penjana penyekat. Ini adalah salah satu litar elektronik klasik, jadi dengan pemasangan yang betul dan bahagian yang boleh diservis, ia mula berfungsi serta-merta. Perkara utama dalam litar ini adalah untuk menggulung pengubah Tr1 dengan betul, bukan untuk mengelirukan fasa belitan.
Sebagai teras untuk pengubah, anda boleh menggunakan cincin ferit dari papan dari yang buruk. Ia cukup untuk menggulung beberapa pusingan wayar terlindung dan menyambungkan belitan, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Pengubah boleh dililit dengan wayar penggulungan jenis PEV atau PEL dengan diameter tidak lebih daripada 0.3 mm, yang akan membolehkan anda meletakkan bilangan lilitan yang lebih besar sedikit pada cincin, sekurang-kurangnya 10 ... 15, yang sedikit sebanyak akan menambah baik pengendalian litar.
Penggulungan hendaklah digulung dalam dua wayar, dan kemudian sambungkan hujung belitan, seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Permulaan belitan dalam rajah ditunjukkan dengan titik. Kerana anda boleh menggunakan mana-mana kuasa rendah transistor NPN kekonduksian: KT315, KT503 dan seumpamanya. Pada masa ini, lebih mudah untuk mencari transistor yang diimport, seperti BC547.
Jika tiada transistor di tangan struktur n-p-n, maka anda boleh memohon, contohnya, KT361 atau KT502. Walau bagaimanapun, dalam kes ini, anda perlu menukar kekutuban bateri.
Perintang R1 dipilih mengikut cahaya terbaik LED, walaupun litar berfungsi walaupun ia digantikan hanya dengan pelompat. Skim di atas hanya bertujuan "untuk jiwa", untuk eksperimen. Jadi selepas lapan jam operasi berterusan pada satu LED, bateri daripada 1.5V "duduk" kepada 1.42V. Kita boleh mengatakan bahawa ia hampir tidak dilepaskan.
Untuk mengkaji kapasiti beban litar, anda boleh cuba menyambung beberapa lagi LED secara selari. Sebagai contoh, dengan empat LED, litar terus berfungsi dengan agak stabil, dengan enam LED transistor mula panas, dengan lapan LED kecerahan menurun dengan ketara, transistor memanas dengan sangat kuat. Dan skim itu, bagaimanapun, terus berfungsi. Tetapi ini hanya mengikut urutan penyelidikan saintifik, kerana transistor dalam mod ini tidak akan berfungsi untuk masa yang lama.
Jika anda bercadang untuk mencipta lampu suluh ringkas berdasarkan litar ini, maka anda perlu menambah beberapa butiran lagi, yang akan memastikan cahaya LED yang lebih terang.
Adalah mudah untuk melihat bahawa dalam litar ini LED dikuasakan bukan dengan berdenyut, tetapi oleh arus terus. Sememangnya, dalam kes ini, kecerahan cahaya akan menjadi lebih tinggi, dan tahap denyutan cahaya yang dipancarkan akan lebih kurang. Mana-mana diod frekuensi tinggi sesuai sebagai diod, contohnya, KD521 ().
Penukar tercekik
Satu lagi litar mudah ditunjukkan dalam rajah di bawah. Ia agak lebih rumit daripada litar dalam Rajah 1, mengandungi 2 transistor, tetapi bukannya pengubah dengan dua belitan, ia hanya mempunyai induktor L1. Tercekik sedemikian boleh dililit pada cincin dari lampu penjimatan tenaga yang sama, yang mana ia perlu untuk menggulung hanya 15 lilitan wayar penggulungan dengan diameter 0.3 ... 0.5 mm.
Dengan tetapan pencekik yang ditentukan, LED boleh mendapat sehingga 3.8V (penurunan voltan ke hadapan merentasi LED 5730 ialah 3.4V), yang cukup untuk menghidupkan LED 1W. Melaraskan litar terdiri daripada memilih kemuatan kapasitor C1 dalam julat ± 50% mengikut kecerahan maksimum LED. Litar ini beroperasi apabila voltan bekalan turun kepada 0.7V, yang memastikan penggunaan maksimum kapasiti bateri.
Jika litar yang dipertimbangkan ditambah dengan penerus pada diod D1, penapis pada kapasitor C1, dan diod zener D2, anda mendapat bekalan kuasa kuasa rendah yang boleh digunakan untuk kuasa litar pada op-amp atau komponen elektronik lain. Dalam kes ini, induktansi induktor dipilih dalam 200 ... 350 μH, diod D1 dengan penghalang Schottky, diod zener D2 dipilih mengikut voltan litar suapan.
Dengan gabungan keadaan yang berjaya, menggunakan penukar sedemikian, anda boleh mendapatkan voltan 7 ... 12V pada output. Jika anda berhasrat untuk menggunakan penukar untuk menghidupkan LED sahaja, diod zener D2 boleh dikecualikan daripada litar.
Semua litar yang dipertimbangkan adalah sumber voltan yang paling mudah: had semasa melalui LED dijalankan dengan cara yang sama seperti yang dilakukan dalam pelbagai fob kunci atau dalam pemetik api dengan LED.
LED melalui butang kuasa, tanpa sebarang perintang pengehad, dikuasakan oleh 3 ... 4 bateri cakera kecil, rintangan dalaman yang mengehadkan arus melalui LED pada tahap yang selamat.
Litar Maklum Balas Semasa
Dan LED adalah, selepas semua, peranti semasa. Bukan tanpa alasan bahawa arus terus ditunjukkan dalam dokumentasi untuk LED. Oleh itu, litar sebenar untuk menjanakan LED mengandungi maklum balas semasa: sebaik sahaja arus melalui LED mencapai nilai tertentu, peringkat output diputuskan daripada bekalan kuasa.
Penstabil voltan juga berfungsi sama, cuma ada maklum balas voltan. Litar untuk menghidupkan LED dengan maklum balas semasa ditunjukkan di bawah.
Setelah pemeriksaan lebih dekat, anda dapat melihat bahawa asas litar adalah pengayun penyekat yang sama, dipasang pada transistor VT2. Transistor VT1 ialah kawalan dalam litar suap balik. Maklum balas dalam skim ini berfungsi seperti berikut.
LED dikuasakan oleh voltan yang disimpan pada kapasitor elektrolitik. Kapasitor dicas melalui diod dengan voltan berdenyut dari pengumpul transistor VT2. Voltan diperbetulkan digunakan untuk menghidupkan LED.
Arus melalui LED melalui laluan berikut: plat kapasitor positif, LED dengan perintang had, perintang maklum balas semasa (sensor) Roc, plat negatif kapasitor elektrolitik.
Dalam kes ini, penurunan voltan dibuat pada perintang maklum balas Uoc=I*Roc, di mana I ialah arus melalui LED. Apabila voltan merentasi meningkat (penjana masih berfungsi dan mengecas kapasitor), arus melalui LED meningkat, dan, akibatnya, voltan merentasi perintang maklum balas Roc juga meningkat.
Apabila Uoc mencapai 0.6V, transistor VT1 terbuka, menutup simpang pemancar asas transistor VT2. Transistor VT2 ditutup, penjana penyekat berhenti dan berhenti mengecas kapasitor elektrolitik. Di bawah pengaruh beban, kapasitor dilepaskan, voltan merentasi kapasitor jatuh.
Mengurangkan voltan pada kapasitor membawa kepada penurunan arus melalui LED, dan, akibatnya, penurunan voltan maklum balas Uoc. Oleh itu, transistor VT1 ditutup dan tidak mengganggu operasi penjana penyekat. Penjana dimulakan dan keseluruhan kitaran berulang berulang kali.
Dengan menukar rintangan perintang maklum balas, adalah mungkin untuk menukar arus melalui LED dalam julat yang luas. Litar sedemikian dipanggil penstabil arus pensuisan.
Penstabil semasa bersepadu
Pada masa ini, penstabil semasa untuk LED dihasilkan dalam versi bersepadu. Contohnya termasuk litar mikro khusus ZXLD381, ZXSC300. Litar yang ditunjukkan di bawah diambil daripada lembaran data (DataSheet) litar mikro ini.
Angka tersebut menunjukkan peranti cip ZXLD381. Ia mengandungi penjana PWM (Pulse Control), penderia semasa (Rsense) dan transistor output. Hanya ada dua bahagian yang tergantung. Ini ialah LED dan pencekik L1. Satu litar pensuisan biasa ditunjukkan dalam rajah berikut. Litar mikro dihasilkan dalam pakej SOT23. Kekerapan penjanaan 350KHz ditetapkan oleh kapasitor dalaman, ia tidak boleh diubah. Kecekapan peranti adalah 85%, bermula di bawah beban mungkin sudah pada voltan bekalan 0.8V.
Voltan hadapan LED hendaklah tidak lebih daripada 3.5V, seperti yang ditunjukkan dalam garis bawah di bawah angka. Arus melalui LED dikawal dengan menukar induktansi induktor, seperti yang ditunjukkan dalam jadual di sebelah kanan rajah. Lajur tengah menunjukkan arus puncak, lajur terakhir menunjukkan arus purata melalui LED. Untuk mengurangkan tahap denyutan dan meningkatkan kecerahan cahaya, adalah mungkin untuk menggunakan penerus dengan penapis.
Di sini kami menggunakan LED dengan voltan hadapan 3.5V, diod frekuensi tinggi D1 dengan penghalang Schottky, kapasitor C1, sebaik-baiknya dengan nilai rintangan siri setara yang rendah (ESR rendah). Keperluan ini diperlukan untuk meningkatkan kecekapan keseluruhan peranti, untuk memanaskan diod dan kapasitor sesedikit mungkin. Arus keluaran dipilih dengan memilih kearuhan induktor bergantung kepada kuasa LED.
Ia berbeza daripada ZXLD381 kerana ia tidak mempunyai transistor keluaran dalaman dan perintang deria semasa. Penyelesaian ini membolehkan anda meningkatkan arus keluaran peranti dengan ketara, dan oleh itu menggunakan LED kuasa yang lebih tinggi.
Perintang luaran R1 digunakan sebagai sensor semasa, dengan menukar nilai yang anda boleh menetapkan arus yang diperlukan bergantung pada jenis LED. Pengiraan perintang ini dibuat mengikut formula yang diberikan dalam lembaran data untuk cip ZXSC300. Kami tidak akan memberikan formula ini di sini, jika perlu, mudah untuk mencari lembaran data dan mengintip formula dari sana. Arus keluaran dihadkan hanya oleh parameter transistor keluaran.
Apabila anda mula-mula menghidupkan semua litar yang diterangkan, adalah dinasihatkan untuk menyambungkan bateri melalui perintang 10 Ohm. Ini akan membantu untuk mengelakkan kematian transistor jika, sebagai contoh, belitan pengubah tidak disambungkan dengan betul. Jika LED menyala dengan perintang ini, maka perintang boleh dikeluarkan dan tetapan selanjutnya boleh dibuat.
Boris Aladyshkin
Ketersediaan dan harga yang agak rendah untuk diod pemancar cahaya (LED) yang sangat terang membolehkannya digunakan dalam pelbagai peranti amatur. Pemula amatur radio yang menggunakan LED buat kali pertama dalam reka bentuk mereka sering tertanya-tanya bagaimana untuk menyambungkan LED ke bateri? Selepas membaca bahan ini, pembaca akan belajar cara menyalakan LED dari hampir mana-mana bateri, skema sambungan LED apa yang boleh digunakan dalam kes tertentu, bagaimana mengira elemen litar.
Apakah bateri yang boleh disambungkan ke LED?
Pada dasarnya, anda hanya boleh menyalakan LED dari mana-mana bateri. Litar elektronik yang dibangunkan oleh amatur radio dan profesional memungkinkan untuk berjaya mengatasi tugas ini. Perkara lain ialah berapa lama litar akan berfungsi secara berterusan dengan LED tertentu (LED) dan bateri atau bateri tertentu.
Untuk menganggarkan masa ini, anda harus tahu bahawa salah satu ciri utama mana-mana bateri, sama ada unsur kimia atau bateri, adalah kapasiti. Kapasiti bateri - C dinyatakan dalam ampere-jam. Sebagai contoh, kapasiti bateri jari AAA biasa, bergantung pada jenis dan pengilang, boleh dari 0.5 hingga 2.5 ampere-jam. Sebaliknya, diod pemancar cahaya dicirikan oleh arus kerja, yang boleh berpuluh-puluh dan ratusan miliamp. Oleh itu, anda boleh mengira kira-kira berapa lama bateri bertahan menggunakan formula:
T= (C*U baht)/(U kerja diketuai *Saya bekerja dipimpin)
Dalam formula ini, pengangka ialah kerja yang boleh dilakukan oleh bateri, dan penyebut ialah kuasa yang digunakan oleh diod pemancar cahaya. Formula tidak mengambil kira kecekapan litar tertentu dan hakikat bahawa ia adalah sangat bermasalah untuk menggunakan sepenuhnya kapasiti bateri.
Apabila mereka bentuk peranti berkuasa bateri, mereka biasanya cuba memastikan penggunaan semasa mereka tidak melebihi 10 - 30% daripada kapasiti bateri. Berpandukan pertimbangan ini dan formula di atas, anda boleh menganggarkan bilangan bateri kapasiti tertentu yang diperlukan untuk menghidupkan LED tertentu.
Cara menyambung daripada bateri AA 1.5V
Malangnya, tiada cara mudah untuk menghidupkan LED dengan bateri AA tunggal. Hakikatnya ialah voltan operasi diod pemancar cahaya biasanya melebihi 1.5 V. Untuk nilai ini, nilai ini terletak dalam julat 3.2 - 3.4V. Oleh itu, untuk menghidupkan LED daripada satu bateri, anda perlu memasang penukar voltan. Di bawah ialah gambarajah penukar voltan ringkas pada dua transistor yang anda boleh kuasakan 1 - 2 LED super terang dengan arus kerja 20 miliamp.
Penukar ini ialah pengayun penyekat yang dipasang pada transistor VT2, pengubah T1 dan perintang R1. Penjana penyekat menjana denyutan voltan yang beberapa kali lebih tinggi daripada voltan sumber kuasa. Diod VD1 membetulkan denyutan ini. Induktor L1, kapasitor C2 dan C3 adalah elemen penapis pelicin.
Transistor VT1, perintang R2 dan diod zener VD2 adalah elemen pengatur voltan. Apabila voltan merentasi kapasitor C2 melebihi 3.3 V, diod zener terbuka dan penurunan voltan tercipta merentasi perintang R2. Pada masa yang sama, transistor pertama akan membuka dan mengunci VT2, penjana penyekat akan berhenti berfungsi. Oleh itu, voltan keluaran penukar distabilkan pada tahap 3.3 V.
Sebagai VD1, lebih baik menggunakan diod Schottky, yang mempunyai penurunan voltan rendah dalam keadaan terbuka.
Transformer T1 boleh dililit pada cincin ferit gred 2000NN. Diameter cincin boleh 7 - 15 mm. Sebagai teras, anda boleh menggunakan cincin daripada penukar mentol lampu penjimatan tenaga, gegelung penapis bekalan kuasa komputer, dsb. Penggulungan dibuat dengan wayar enamel dengan diameter 0.3 mm, 25 pusingan setiap satu.
Skim ini boleh dipermudahkan tanpa rasa sakit dengan menghapuskan unsur penstabilan. Pada dasarnya, litar boleh dilakukan tanpa tercekik dan salah satu kapasitor C2 atau C3. Malah seorang amatur radio pemula boleh memasang litar mudah dengan tangannya sendiri.
Litar ini juga bagus kerana ia akan berfungsi secara berterusan sehingga voltan bekalan kuasa turun kepada 0.8 V.
Bagaimana untuk menyambung daripada bateri 3V
Anda boleh menyambungkan LED yang sangat terang kepada bateri 3V tanpa menggunakan sebarang bahagian tambahan. Oleh kerana voltan kendalian LED lebih sedikit daripada 3 V, LED tidak akan bersinar pada kekuatan penuh. Kadang-kadang ia juga boleh membantu. Contohnya, menggunakan LED dengan suis dan bateri cakera 3 V (biasa dipanggil tablet) yang digunakan dalam papan induk komputer, anda boleh membuat rantai kunci lampu suluh kecil. Lampu suluh kecil sedemikian boleh berguna dalam situasi yang berbeza.
Daripada bateri sedemikian - tablet 3 Volt anda boleh menghidupkan LED
Menggunakan beberapa bateri 1.5 V dan penukar komersial atau buatan sendiri untuk menghidupkan satu atau lebih LED, anda boleh membuat reka bentuk yang lebih serius. Gambar rajah salah satu daripada penukar ini (penggalak) ditunjukkan dalam rajah.
Penggalak berdasarkan cip LM3410 dan beberapa lampiran mempunyai ciri-ciri berikut:
- voltan masukan 2.7 - 5.5 V.
- arus keluaran maksimum sehingga 2.4 A.
- bilangan LED yang disambungkan dari 1 hingga 5.
- kekerapan penukaran dari 0.8 hingga 1.6 MHz.
Arus keluaran penukar boleh dilaraskan dengan menukar rintangan perintang pengukur R1. Walaupun fakta bahawa dari dokumentasi teknikal ia mengikuti bahawa litar mikro direka untuk menyambungkan 5 LED, sebenarnya, 6 boleh disambungkan kepadanya. Ini disebabkan oleh fakta bahawa voltan keluaran maksimum cip ialah 24 V. LM3410 juga membolehkan LED bercahaya (dimming) . Untuk tujuan ini, keluaran keempat litar mikro (DIMM) digunakan. Peredupan boleh dilakukan dengan menukar arus input pin ini.
Bagaimana untuk menyambung daripada bateri 9V Krona
"Krona" mempunyai kapasiti yang agak kecil dan tidak begitu sesuai untuk menyalakan LED berkuasa tinggi. Arus maksimum bateri sedemikian tidak boleh melebihi 30 - 40 mA. Oleh itu, adalah lebih baik untuk menyambungkan 3 diod pemancar cahaya yang disambungkan secara bersiri dengan arus operasi 20 mA kepadanya. Mereka, seperti dalam kes menyambung ke bateri 3 volt, tidak akan bersinar pada kekuatan penuh, tetapi sebaliknya, bateri akan bertahan lebih lama.
Skim kuasa bateri Krona
Dalam satu bahan sukar untuk menampung semua pelbagai cara untuk menyambungkan LED ke bateri dengan voltan dan kapasiti yang berbeza. Kami cuba bercakap tentang reka bentuk yang paling boleh dipercayai dan mudah. Kami berharap bahan ini berguna untuk pemula dan amatur radio yang lebih berpengalaman.
LED ialah diod yang menyala apabila arus mengalir melaluinya. Dalam bahasa Inggeris, LED dipanggil diod pemancar cahaya, atau LED.
Warna cahaya LED bergantung pada bahan tambahan yang ditambahkan pada semikonduktor. Jadi, sebagai contoh, kekotoran aluminium, helium, indium, fosforus menyebabkan cahaya dari merah ke warna kuning. Indium, galium, nitrogen menyebabkan LED bersinar dari biru ke hijau. Apabila fosfor ditambah kepada kristal cahaya biru, LED akan bersinar putih. Pada masa ini, industri menghasilkan LED bercahaya dari semua warna pelangi, tetapi warnanya tidak bergantung pada warna kes LED, tetapi pada bahan tambahan kimia dalam kristalnya. LED mana-mana warna boleh mempunyai badan yang telus.
LED pertama dibuat pada tahun 1962 di Universiti Illinois. Pada awal 1990-an, LED terang muncul, dan tidak lama kemudian, LED sangat terang.
Kelebihan LED berbanding mentol pijar tidak dapat dinafikan, iaitu:
* Penggunaan kuasa yang rendah - 10 kali lebih cekap daripada mentol lampu
* Hayat perkhidmatan yang panjang - sehingga 11 tahun operasi berterusan
* Sumber daya tahan tinggi - tidak takut getaran dan kejutan
* Pelbagai warna yang besar
* Keupayaan untuk bekerja dengan voltan rendah
* Keselamatan alam sekitar dan kebakaran - ketiadaan bahan toksik dalam LED. LED tidak panas, yang menghalang kebakaran.
penandaan LED
nasi. satu. Reka bentuk penunjuk 5 mm LED
Kristal LED diletakkan di dalam reflektor. Reflektor ini menetapkan sudut serakan awal.
Cahaya kemudiannya melalui perumah resin epoksi. Ia mencapai kanta - dan kemudian ia mula berselerak pada sisi pada sudut bergantung pada reka bentuk kanta, dalam amalan - dari 5 hingga 160 darjah.
Memancarkan LED boleh dibahagikan kepada dua kumpulan besar: LED sinaran kelihatan dan LED inframerah (IR). Yang pertama digunakan sebagai penunjuk dan sumber pencahayaan, yang kedua - dalam peranti kawalan jauh, transceiver IR dan sensor.
Diod pemancar cahaya ditandakan dengan kod warna (Jadual 1). Mula-mula anda perlu menentukan jenis LED dengan reka bentuk perumahannya (Rajah 1), dan kemudian menjelaskannya dengan menandakan warna mengikut jadual.
nasi. 2. Jenis perumah LED
warna LED
LED datang dalam hampir semua warna: merah, oren, kuning, kuning, hijau, biru dan putih. LED biru dan putih lebih mahal sedikit daripada warna lain.
Warna LED ditentukan oleh jenis bahan semikonduktor yang diperbuat daripadanya, bukan oleh warna plastik dalam perumahnya. LED mana-mana warna datang dalam bekas tidak berwarna, dalam kes ini warna hanya boleh dikenali dengan menghidupkannya ...
Jadual 1. penandaan LED
LED pelbagai warna
LED pelbagai warna disusun secara ringkas, sebagai peraturan, ia berwarna merah dan hijau digabungkan menjadi satu perumahan dengan tiga kaki. Dengan menukar kecerahan atau bilangan denyutan pada setiap kristal, anda boleh mencapai warna cahaya yang berbeza.
LED disambungkan kepada sumber semasa, anod ke tambah, katod ke tolak. Tolak (katod) LED biasanya ditandakan dengan potongan kes kecil atau plumbum yang lebih pendek, tetapi terdapat pengecualian, jadi lebih baik untuk menjelaskan fakta ini dalam spesifikasi teknikal LED tertentu.
Sekiranya tiada tanda ini, kekutuban juga boleh ditentukan secara empirik dengan menyambungkan LED secara ringkas kepada voltan bekalan melalui perintang yang sesuai. Walau bagaimanapun, ini bukan cara terbaik untuk menentukan kekutuban. Di samping itu, untuk mengelakkan kerosakan haba LED atau pengurangan mendadak dalam hayat perkhidmatannya, adalah mustahil untuk menentukan kekutuban dengan "kaedah cucuk" tanpa perintang mengehadkan arus. Untuk ujian pantas, perintang dengan rintangan nominal 1kΩ sesuai untuk kebanyakan LED jika voltan ialah 12V atau kurang.
Anda harus segera memberi amaran: anda tidak boleh mengarahkan pancaran LED terus ke mata anda (dan juga ke mata rakan) pada jarak dekat, yang boleh merosakkan penglihatan anda.
Voltan bekalan
Dua ciri utama LED ialah penurunan voltan dan arus. Biasanya LED dinilai pada 20mA, tetapi terdapat pengecualian, sebagai contoh, LED empat cip biasanya dinilai pada 80mA, kerana satu pakej LED mengandungi empat kristal semikonduktor, yang setiap satunya menggunakan 20mA. Bagi setiap LED, terdapat nilai voltan bekalan Umax dan Umaxrev yang dibenarkan (masing-masing untuk pensuisan terus dan terbalik). Apabila voltan di atas nilai ini digunakan, kerosakan elektrik berlaku, akibatnya LED gagal. Terdapat juga nilai minimum voltan bekalan Umin, di mana LED bersinar. Julat voltan bekalan antara Umin dan Umax dipanggil zon "bekerja", kerana di sinilah operasi LED dipastikan.
Voltan bekalan - parameter untuk LED tidak berkenaan. LED tidak mempunyai ciri ini, jadi anda tidak boleh menyambungkan LED ke sumber kuasa secara langsung. Perkara utama ialah voltan dari mana (melalui perintang) LED dikuasakan harus lebih tinggi daripada penurunan voltan langsung LED (penurunan voltan langsung ditunjukkan dalam ciri dan bukannya voltan bekalan dan untuk LED penunjuk konvensional ia berkisar antara 1.8 hingga 3.6 volt secara purata).
Voltan yang ditunjukkan pada pembungkusan LED bukanlah voltan bekalan. Ini ialah penurunan voltan merentasi LED. Nilai ini diperlukan untuk mengira baki voltan yang "tidak jatuh" pada LED, yang mengambil bahagian dalam formula untuk mengira rintangan perintang pengehad semasa, kerana ia adalah yang perlu dikawal.
Menukar voltan bekalan dengan hanya satu persepuluh volt pada LED bersyarat (dari 1.9 hingga 2 volt) akan menyebabkan peningkatan lima puluh peratus dalam arus yang mengalir melalui LED (dari 20 hingga 30 miliamp).
Bagi setiap contoh LED dengan penarafan yang sama, voltan yang sesuai untuknya mungkin berbeza. Dengan menghidupkan beberapa LED dengan penarafan yang sama secara selari, dan menyambungkannya kepada voltan, sebagai contoh, 2 volt, kami menghadapi risiko membakar beberapa salinan dengan cepat dan menyalakan yang lain disebabkan oleh penyebaran ciri. Oleh itu, apabila menyambungkan LED, adalah perlu untuk memantau bukan voltan, tetapi arus.
Jumlah arus untuk LED adalah parameter utama, dan sebagai peraturan, ia adalah 10 atau 20 miliamp. Tak kisahlah tension apa pun. Perkara utama ialah arus yang mengalir dalam litar LED sepadan dengan arus nominal untuk LED. Dan arus dikawal oleh perintang yang disambungkan secara bersiri, nilainya dikira dengan formula:
R
Upit ialah voltan bekalan kuasa dalam volt.
Bawah- penurunan voltan langsung merentasi LED dalam volt (ditunjukkan dalam spesifikasi dan biasanya dalam kawasan 2 volt). Apabila beberapa LED dihidupkan secara bersiri, magnitud penurunan voltan bertambah.
saya- arus hadapan maksimum LED dalam ampere (ditunjukkan dalam ciri-ciri dan biasanya sama ada 10 atau 20 miliamp, iaitu 0.01 atau 0.02 ampere). Apabila beberapa LED disambungkan secara bersiri, arus hadapan tidak meningkat.
0,75
ialah faktor kebolehpercayaan untuk LED.
Anda juga tidak sepatutnya melupakan kuasa perintang. Anda boleh mengira kuasa menggunakan formula:
P ialah kuasa perintang dalam watt.
Upit- voltan berkesan (berkesan, rms) sumber kuasa dalam volt.
Bawah- penurunan voltan langsung merentasi LED dalam volt (ditunjukkan dalam spesifikasi dan biasanya dalam kawasan 2 volt). Apabila beberapa LED dihidupkan secara bersiri, magnitud penurunan voltan bertambah. .
R ialah rintangan perintang dalam ohm.
Pengiraan perintang pengehad arus dan kuasanya untuk satu LED
Ciri-ciri biasa LED
Parameter biasa LED penunjuk putih: arus 20 mA, voltan 3.2 V. Oleh itu, kuasanya ialah 0.06 W.
Juga dirujuk kepada LED berkuasa rendah dipasang di permukaan - SMD. Ia menerangi butang dalam telefon bimbit anda, skrin monitor anda, jika ia adalah LED-backlit, ia digunakan untuk membuat jalur LED hiasan pada asas pelekat sendiri dan banyak lagi. Terdapat dua jenis yang paling biasa: SMD 3528 dan SMD 5050. Yang pertama mengandungi kristal yang sama seperti LED penunjuk dengan petunjuk, iaitu kuasanya ialah 0.06 W. Tetapi yang kedua - tiga kristal sedemikian, jadi ia tidak lagi boleh dipanggil LED - ini adalah pemasangan LED. Adalah menjadi kebiasaan untuk memanggil LED SMD 5050, tetapi ini tidak betul sepenuhnya. Ini adalah perhimpunan. Jumlah kuasa mereka, masing-masing, ialah 0.2 watt.
Voltan operasi LED bergantung pada bahan semikonduktor dari mana ia dibuat, masing-masing, terdapat hubungan antara warna LED dan voltan operasinya.
Jadual penurunan voltan LED bergantung pada warna
Dengan magnitud penurunan voltan apabila menguji LED dengan multimeter, anda boleh menentukan anggaran warna cahaya LED mengikut jadual.
Pensuisan bersiri dan selari LED
Apabila menyambungkan LED secara bersiri, rintangan perintang pengehad dikira dengan cara yang sama seperti dengan satu LED, hanya penurunan voltan semua LED ditambah bersama mengikut formula:
Apabila menyambungkan LED secara bersiri, adalah penting untuk mengetahui bahawa semua LED yang digunakan dalam garland mestilah daripada jenama yang sama. Kenyataan ini tidak boleh dianggap sebagai peraturan, tetapi sebagai undang-undang.
Untuk mengetahui bilangan maksimum LED yang boleh digunakan dalam garland, anda harus menggunakan formula
* Nmax - bilangan maksimum LED yang dibenarkan dalam garland
* Upit - Voltan sumber kuasa, seperti bateri atau penumpuk. Dalam volt.
* Upr - Voltan langsung LED diambil daripada ciri pasportnya (biasanya dalam julat dari 2 hingga 4 volt). Dalam volt.
* Apabila suhu berubah dan LED semakin tua, Upr mungkin meningkat. Coeff. 1.5 memberikan margin untuk kes sedemikian.
Dalam kiraan ini, "N" boleh menjadi pecahan, seperti 5.8. Sememangnya, anda tidak akan dapat menggunakan 5.8 LED, oleh itu, bahagian pecahan nombor itu harus dibuang, hanya meninggalkan integer, iaitu 5.
Perintang pengehad untuk sambungan siri LED dikira dengan cara yang sama seperti untuk sambungan tunggal. Tetapi dalam formula, satu lagi pembolehubah "N" ditambah - bilangan LED dalam kalungan. Adalah sangat penting bahawa bilangan LED dalam garland adalah kurang daripada atau sama dengan "Nmax" - bilangan maksimum LED yang dibenarkan. Secara amnya, syarat berikut mesti dipenuhi: N = 
Semua pengiraan lain dijalankan dengan cara yang sama seperti mengira perintang apabila LED dihidupkan sahaja.
Jika voltan bekalan kuasa tidak mencukupi walaupun untuk dua LED bersambung siri, maka setiap LED mesti mempunyai perintang pengehadnya sendiri.
LED selari dengan perintang biasa adalah idea yang tidak baik. Sebagai peraturan, LED mempunyai penyebaran parameter, memerlukan voltan yang sedikit berbeza setiap satu, yang menjadikan sambungan sedemikian hampir tidak berfungsi. Salah satu diod akan bersinar lebih terang dan menerima lebih banyak arus sehingga ia gagal. Sambungan sedemikian sangat mempercepatkan kemerosotan semula jadi kristal LED. Jika LED disambung secara selari, setiap LED mesti mempunyai perintang hadnya sendiri.
Sambungan bersiri LED juga lebih baik dari sudut pandangan penggunaan ekonomi sumber kuasa: keseluruhan litar siri menggunakan arus sama banyak dengan satu LED. Dan apabila ia disambung secara selari, arus adalah berkali-kali lebih besar daripada berapa banyak LED selari yang kita ada.
Mengira perintang pengehad untuk LED bersiri adalah semudah untuk satu. Kami hanya merumuskan voltan semua LED, tolak jumlah yang terhasil daripada voltan bekalan kuasa (ini akan menjadi penurunan voltan merentasi perintang) dan bahagikan dengan arus LED (biasanya 15 - 20 mA).
Dan jika kita mempunyai banyak LED, beberapa dozen, dan sumber kuasa tidak membenarkan kita menyambung semuanya secara bersiri (voltan tidak mencukupi)? Kemudian kami menentukan, berdasarkan voltan sumber kuasa, berapa banyak LED yang boleh kami sambungkan secara bersiri. Sebagai contoh, untuk 12 volt, ini adalah 5 LED dua volt. Mengapa tidak 6? Tetapi selepas semua, sesuatu juga mesti jatuh pada perintang mengehadkan. Berikut ialah baki 2 volt (12 - 5x2) dan ambil untuk pengiraan. Untuk arus 15 mA, rintangan akan menjadi 2/0.015 = 133 ohm. Standard terdekat ialah 150 ohm. Tetapi rantai seperti lima LED dan perintang setiap satu, kita sudah boleh menyambung seberapa banyak yang kita suka.Kaedah ini dipanggil sambungan selari-siri.
Jika terdapat LED jenama yang berbeza, maka kami menggabungkannya sedemikian rupa sehingga setiap cawangan mempunyai LED hanya SATU jenis (atau dengan arus operasi yang sama). Dalam kes ini, tidak perlu memerhatikan voltan yang sama, kerana kita mengira rintangan kita sendiri untuk setiap cawangan.
Seterusnya, pertimbangkan litar pensuisan LED yang stabil. Mari kita sentuh tentang pembuatan penstabil semasa. Terdapat cip KR142EN12 (analog asing LM317), yang membolehkan anda membina penstabil semasa yang sangat mudah. Untuk menyambungkan LED (lihat rajah), nilai rintangan dikira R = 1.2 / I (1.2 - penurunan voltan bukan penstabil) Iaitu, pada arus 20 mA, R = 1.2 / 0.02 = 60 Ohm. Penstabil direka untuk voltan maksimum 35 volt. Adalah lebih baik untuk tidak menegangkan mereka seperti itu dan menggunakan maksimum 20 volt. Dengan kemasukan ini, sebagai contoh, LED putih 3.3 volt, adalah mungkin untuk membekalkan voltan kepada penstabil dari 4.5 hingga 20 volt, manakala arus pada LED akan sepadan dengan nilai malar 20 mA. Pada voltan 20V, kami mendapati bahawa 5 LED putih boleh disambungkan secara bersiri kepada penstabil sedemikian, tanpa perlu risau tentang voltan pada setiap satu daripadanya, arus dalam litar akan mengalir 20mA (voltan berlebihan akan dipadamkan pada penstabil ).
Penting! Dalam peranti dengan sejumlah besar LED, arus yang besar mengalir. Dilarang sama sekali untuk menyambungkan peranti sedemikian ke bekalan kuasa yang dihidupkan. Dalam kes ini, percikan berlaku pada titik sambungan, yang membawa kepada penampilan nadi arus yang besar dalam litar. Nadi ini melumpuhkan LED (terutama yang biru dan putih). Jika LED beroperasi dalam mod dinamik (selalu hidup, mati dan berkelip) dan mod ini berdasarkan penggunaan geganti, maka percikan api pada kenalan geganti harus dikecualikan.
Setiap rantai harus dipasang dari LED dengan parameter yang sama dan dari pengilang yang sama.
Juga penting! Perubahan suhu persekitaran mempengaruhi arus yang mengalir melalui hablur. Oleh itu, adalah wajar untuk mengeluarkan peranti supaya arus yang mengalir melalui LED bukan 20 mA, tetapi 17-18 mA. Kehilangan kecerahan akan menjadi tidak penting, tetapi hayat perkhidmatan yang panjang dijamin.
Bagaimana untuk menghidupkan LED dari rangkaian 220 V.
Nampaknya semuanya mudah: kami meletakkan perintang secara bersiri, dan itu sahaja. Tetapi anda perlu ingat satu ciri penting LED: voltan terbalik maksimum yang dibenarkan. Kebanyakan LED mempunyai kira-kira 20 volt. Dan apabila anda menyambungkannya ke rangkaian dengan kekutuban terbalik (arus bergantian, separuh tempoh pergi ke satu arah, dan separuh lagi pergi ke arah yang bertentangan), voltan amplitud penuh rangkaian akan digunakan padanya - 315 volt! Dari mana datangnya angka sebegitu? 220 V ialah voltan berkesan, manakala amplitud berada dalam (akar 2) \u003d 1.41 kali lebih banyak.
Oleh itu, untuk menyelamatkan LED, anda perlu meletakkan diod secara bersiri dengannya, yang tidak akan membiarkan voltan terbalik melewatinya.
Pilihan lain untuk menyambungkan LED ke sesalur 220v:
Atau letakkan dua LED secara berturut-turut.
Pilihan bekalan sesalur dengan perintang pelindapkejutan bukanlah yang paling optimum: kuasa ketara akan dikeluarkan pada perintang. Sesungguhnya, jika kita menggunakan perintang 24 kΩ (arus maksimum 13 mA), maka kuasa yang hilang padanya akan menjadi kira-kira 3 watt. Anda boleh mengurangkannya separuh dengan menghidupkan diod secara bersiri (kemudian haba akan dibebaskan hanya semasa satu separuh kitaran). Diod mestilah untuk voltan terbalik sekurang-kurangnya 400 V. Apabila anda menghidupkan dua LED kaunter (malah ada yang mempunyai dua kristal dalam satu kes, biasanya berbeza warna, satu kristal merah, satu lagi hijau), anda boleh meletakkan dua perintang dua watt, setiap satu dengan rintangan dua kali kurang.
Saya akan membuat tempahan bahawa dengan menggunakan perintang rintangan tinggi (contohnya, 200 kOhm), anda boleh menghidupkan LED tanpa diod pelindung. Arus pecahan terbalik akan terlalu rendah untuk menyebabkan kemusnahan kristal. Sudah tentu, kecerahannya sangat kecil, tetapi sebagai contoh, untuk menerangi suis di dalam bilik tidur dalam gelap, ia akan cukup.
Oleh kerana arus dalam rangkaian berselang-seli, adalah mungkin untuk mengelakkan pembaziran elektrik yang tidak perlu untuk memanaskan udara dengan perintang mengehadkan. Peranannya boleh dimainkan oleh kapasitor yang mengalirkan arus ulang alik tanpa dipanaskan. Mengapa ini begitu adalah soalan yang berasingan, kami akan mempertimbangkannya kemudian. Sekarang kita perlu tahu bahawa untuk membolehkan kapasitor melepasi arus ulang-alik, kedua-dua separuh kitaran rangkaian mesti semestinya melaluinya. Tetapi LED hanya mengalirkan arus dalam satu arah. Jadi, kami meletakkan diod biasa (atau LED kedua) secara bertentangan selari dengan LED, dan ia akan melangkau separuh kitaran kedua.
Tetapi kini kami telah memutuskan sambungan litar kami daripada rangkaian. Beberapa voltan kekal pada kapasitor (sehingga amplitud penuh, jika kita ingat, sama dengan 315 V). Untuk mengelakkan kejutan elektrik yang tidak disengajakan, kami akan menyediakan perintang nyahcas bernilai tinggi selari dengan kapasitor (supaya semasa operasi biasa arus kecil mengalir melaluinya, yang tidak menyebabkannya menjadi panas), yang, apabila diputuskan sambungan dari rangkaian , akan menyahcas kapasitor dalam pecahan sesaat. Dan untuk melindungi daripada arus pengecasan berdenyut, kami juga meletakkan perintang rintangan rendah. Ia juga akan memainkan peranan sebagai fius, serta-merta terbakar jika kapasitor rosak secara tidak sengaja (tiada apa-apa yang kekal selama-lamanya, dan ini juga berlaku).
Kapasitor mestilah sekurang-kurangnya 400 volt, atau khas untuk litar arus ulang alik dengan voltan sekurang-kurangnya 250 volt.
Dan jika kita ingin membuat mentol lampu LED dari beberapa LED? Kami menghidupkan semuanya secara bersiri, diod yang akan datang cukup untuk satu sama sekali.
Diod mesti direka bentuk untuk arus tidak kurang daripada arus melalui LED, voltan terbalik - tidak kurang daripada jumlah voltan pada LED. Lebih baik lagi, ambil bilangan LED genap dan hidupkannya secara anti selari.
Dalam rajah itu, tiga LED dilukis dalam setiap rantai, sebenarnya mungkin terdapat lebih daripada sedozen daripadanya.
Bagaimana untuk mengira kapasitor? Daripada voltan amplitud rangkaian 315V, kami menolak jumlah penurunan voltan merentasi LED (contohnya, untuk tiga yang putih, ini adalah kira-kira 12 volt). Kami mendapat penurunan voltan merentasi kapasitor Naik \u003d 303 V. Kapasiti dalam mikrofarad akan sama dengan (4.45 * I) / Naik, di mana I ialah arus yang diperlukan melalui LED dalam miliamp. Dalam kes kami, untuk 20 mA, kapasitansi akan menjadi (4.45 * 20) / 303 = 89/303 ~= 0.3 uF. Anda boleh meletakkan dua kapasitor 0.15uF (150nF) secara selari.
Kesilapan yang paling biasa semasa menyambungkan LED
1. Menyambungkan LED terus ke sumber kuasa tanpa pengehad arus (perintang atau cip pemacu khas). Dibincangkan di atas. LED cepat gagal kerana jumlah arus yang tidak dikawal dengan baik.
2. Menyambungkan LED yang disambungkan selari dengan perintang biasa. Pertama, disebabkan oleh kemungkinan serakan parameter, LED akan menyala dengan kecerahan yang berbeza. Kedua, dan lebih ketara, jika salah satu LED gagal, arus kedua akan berganda, dan ia juga mungkin terbakar. Dalam kes menggunakan satu perintang, adalah lebih sesuai untuk menyambungkan LED secara bersiri. Kemudian, apabila mengira perintang, kami meninggalkan arus yang sama (contohnya, 10 mA), dan menambah penurunan voltan hadapan LED (contohnya, 1.8 V + 2.1 V = 3.9 V).
3. Menghidupkan LED secara bersiri, direka untuk arus yang berbeza. Dalam kes ini, salah satu daripada LED sama ada akan haus atau bercahaya malap - bergantung pada tetapan semasa perintang pengehad.
4. Pemasangan perintang dengan rintangan yang tidak mencukupi. Akibatnya, arus yang mengalir melalui LED terlalu besar. Oleh kerana sebahagian daripada tenaga ditukar kepada haba disebabkan oleh kecacatan pada kekisi kristal, ia menjadi terlalu banyak pada arus tinggi. Kristal terlalu panas, akibatnya hayat perkhidmatannya berkurangan dengan ketara. Dengan anggaran arus yang lebih besar, disebabkan oleh pemanasan kawasan persimpangan p-n, hasil kuantum dalaman berkurangan, kecerahan LED jatuh (ini amat ketara untuk LED merah), dan kristal mula hancur secara bencana.
5. Menyambungkan LED ke sesalur AC (cth 220V) tanpa mengambil langkah untuk mengehadkan voltan terbalik. Kebanyakan LED mempunyai had voltan terbalik kira-kira 2 volt, manakala voltan separuh kitaran terbalik apabila LED dimatikan menghasilkan penurunan voltan merentasinya sama dengan voltan bekalan. Terdapat banyak skim berbeza yang mengecualikan kesan merosakkan voltan terbalik. Yang paling mudah dibincangkan di atas.
6. Pemasangan perintang kuasa yang tidak mencukupi. Akibatnya, perintang menjadi sangat panas dan mula mencairkan penebat wayar yang menyentuhnya. Kemudian cat terbakar di atasnya, dan pada akhirnya ia runtuh di bawah pengaruh suhu tinggi. Perintang boleh hilang tanpa rasa sakit tidak lebih daripada kuasa yang ia direka bentuk.
LED berkelip
LED berkelip (MSD) ialah LED dengan penjana nadi bersepadu terbina dalam dengan frekuensi denyar 1.5-3 Hz.
Walaupun padat, LED berkelip termasuk penjana cip semikonduktor dan beberapa elemen tambahan. Perlu juga diperhatikan bahawa LED berkelip agak serba boleh - voltan bekalan LED sedemikian boleh berkisar antara 3 hingga 14 volt untuk voltan tinggi, dan dari 1.8 hingga 5 volt untuk spesimen voltan rendah.
Kualiti tersendiri set-diod berkelip:
- Saiz kecil
Peranti isyarat cahaya padat
Julat voltan bekalan yang luas (sehingga 14 volt)
Warna sinaran yang berbeza.
Dalam sesetengah varian LED berkelip, beberapa (biasanya 3) LED berbilang warna dengan selang denyar berbeza boleh dibina.
Penggunaan LED berkelip adalah wajar dalam peranti padat, di mana terdapat keperluan yang tinggi untuk dimensi unsur radio dan bekalan kuasa - LED berkelip sangat menjimatkan, kerana litar elektronik MSD dibuat pada struktur MOS. LED berkelip boleh menggantikan keseluruhan unit berfungsi dengan mudah.
Penamaan grafik bersyarat bagi LED berkelip dihidupkan gambar rajah litar tidak berbeza dengan penetapan LED konvensional, kecuali garisan anak panah dititik dan melambangkan sifat berkelip LED.
Jika anda melihat melalui perumah lutsinar LED berkelip, anda akan melihat bahawa ia secara struktur terdiri daripada dua bahagian. Atas dasar katod (terminal negatif), kristal diod pemancar cahaya diletakkan.
Cip pengayun terletak pada dasar terminal anod.
Dengan menggunakan tiga pelompat wayar emas semua bahagian peranti gabungan ini disambungkan.
Adalah mudah untuk membezakan MSD daripada LED konvensional dengan penampilannya, melihat kesnya melalui cahaya. Di dalam MSD terdapat dua substrat dengan saiz yang lebih kurang sama. Pada yang pertama ialah kiub pemancar cahaya kristal yang diperbuat daripada aloi nadir bumi.
Reflektor aluminium parabola (2) digunakan untuk meningkatkan fluks cahaya, memfokus dan membentuk corak sinaran. Dalam MSD, diameternya lebih kecil sedikit daripada LED konvensional, kerana bahagian kedua pakej diduduki oleh substrat dengan litar bersepadu (3).
Kedua-dua substrat disambungkan secara elektrik antara satu sama lain dengan dua pelompat wayar emas (4). Badan MSD (5) diperbuat daripada plastik penyerakan cahaya matte atau plastik lutsinar.
Pemancar dalam MSD tidak terletak pada paksi simetri badan, oleh itu, untuk memastikan pencahayaan seragam, panduan cahaya meresap berwarna monolitik paling kerap digunakan. Sarung lutsinar hanya terdapat dalam MSD berdiameter besar dengan corak sinaran sempit.
Cip pengayun terdiri daripada pengayun induk frekuensi tinggi - ia berfungsi secara berterusan - kekerapannya, mengikut pelbagai anggaran, turun naik sekitar 100 kHz. Bersama-sama dengan penjana RF, pembahagi pada elemen logik berfungsi, yang membahagikan frekuensi tinggi kepada nilai 1.5-3 Hz. Penggunaan penjana frekuensi tinggi bersama dengan pembahagi frekuensi adalah disebabkan oleh hakikat bahawa pelaksanaan penjana frekuensi rendah memerlukan penggunaan kapasitor dengan kapasiti yang besar untuk litar pemasaan.
Untuk membawa frekuensi tinggi kepada nilai 1-3 Hz, pembahagi pada elemen logik digunakan, yang mudah diletakkan pada kawasan kecil kristal semikonduktor.
Sebagai tambahan kepada pengayun RF induk dan pembahagi, kunci elektronik dan diod pelindung dibuat pada substrat semikonduktor. Untuk LED berkelip, direka untuk voltan bekalan 3-12 volt, perintang pengehad juga terbina dalam. MSD voltan rendah tidak mempunyai perintang pengehad. Diod pelindung diperlukan untuk mengelakkan kerosakan pada litar mikro apabila kuasa diterbalikkan.
Untuk pengendalian MSD voltan tinggi yang boleh dipercayai dan jangka panjang, adalah wajar untuk mengehadkan voltan bekalan kepada 9 volt. Dengan peningkatan voltan, kuasa hilang MSD meningkat, dan, akibatnya, pemanasan kristal semikonduktor. Lama kelamaan, haba yang berlebihan boleh menyebabkan LED berkelip merosot dengan cepat.
Anda boleh menyemak kebolehservisan LED berkelip dengan selamat menggunakan bateri 4.5 volt dan perintang 51 ohm yang disambungkan secara bersiri dengan LED, dengan kuasa sekurang-kurangnya 0.25 watt.
Kesihatan diod IR boleh diperiksa menggunakan kamera telefon bimbit.
Kami menghidupkan kamera dalam mod penangkapan, menangkap diod pada peranti (contohnya, alat kawalan jauh), tekan butang pada alat kawalan jauh, diod IR yang berfungsi harus berkelip dalam kes ini.
Kesimpulannya, anda harus memberi perhatian kepada isu seperti pematerian dan pemasangan LED. Ini juga merupakan isu yang sangat penting yang menjejaskan daya maju mereka.
LED dan litar mikro takut statik, sambungan tidak betul dan terlalu panas, pematerian bahagian ini harus secepat mungkin. Anda harus menggunakan besi pematerian berkuasa rendah dengan suhu hujung tidak lebih daripada 260 darjah dan pematerian tidak lebih daripada 3-5 saat (syor pengilang). Ia tidak akan berlebihan untuk menggunakan pinset perubatan semasa pematerian. LED diambil dengan pinset lebih tinggi ke badan, yang menyediakan penyingkiran haba tambahan daripada kristal semasa pematerian.
Kaki LED hendaklah dibengkokkan dengan jejari kecil (supaya ia tidak patah). Akibat lengkungan yang rumit, kaki di pangkal kes harus kekal di kedudukan kilang dan harus selari dan tidak tegang (jika tidak, ia akan menjadi letih dan kristal akan jatuh dari kaki).