מתח LED בפירוט - כיצד לגלות את זרם ההפעלה
לעתים קרובות, נוריות נופלות לידיו של שיפוצניק או חובב רדיו ללא יישום של תיעוד טכני. לשימוש נכון במכשירי מוליכים למחצה, יש צורך לדעת את המאפיינים שלהם, אחרת הכישלון המוקדם של האלמנט פולט האור הוא בלתי נמנע. למרות שפרמטר הבקרה של LED הוא זרם, חשוב לדעת את מתח ההפעלה - אם חריגה ממנו, אורך החיים של צומת p-n יהיה קצר.
כיצד לגלות איזה LED נמצא במנורה
האפשרות הקלה ביותר היא אם המנורה מתפקדת במלואה. במקרה זה, אתה רק צריך למדוד את נפילת המתח על פני כל אחד מהאלמנטים. אם, כאשר מופעל כוח, אלמנט אחד או יותר אינו זורח (או כולם), עליך ללכת בדרך אחרת.
אם המנורה בנויה על פי התוכנית עם נהג, אז מתח המוצא מצוין על הנהג בצורה של גבולות עליונים ותחתונים. זאת בשל העובדה שהנהג מייצב את הזרם. כדי לעשות זאת, הוא צריך לשנות את המתח בגבולות מסוימים.את המתח בפועל יהיה צורך למדוד בעזרת מולטימטר ולוודא שהוא תקין. לאחר מכן, באופן ויזואלי (לאורך המסלולים של המעגל המודפס) קבעו את מספר השרשראות המקבילות של נוריות LED במטריצה ואת מספר האלמנטים בשרשרת. מתח נהגים יש לחלק במספר האלמנטים המחוברים לסדרה. אם המתח על הנהג לא מצוין, אז זה יכול להימדד רק למעשה.
אם גוף התאורה בנוי לפי המעגל עם נגד נטל וההתנגדות שלו ידועה (או ניתנת למדידה), אזי ניתן לקבוע את מתח ה-LED בחישוב. כדי לעשות זאת, אתה צריך לדעת את זרם ההפעלה. במקרה זה, אתה צריך לחשב:
- נפילת מתח על פני הנגד - Uresistor \u003d Irab * Rresistor;
- נפילת מתח על פני שרשרת LED – Uled=Usupply – Uresistor;
- מחלקים את Uled במספר המכשירים בשרשרת.
אם Iwork אינו ידוע, ניתן לקחת אותו שווה ל-20-25 mA (מעגל עם נגד משמש למנורות בעלות הספק נמוך). הדיוק יהיה מקובל למטרות מעשיות.
כמה וולט הוא המתח קדימה של ה-LED
אם אתה לומד את מאפיין הזרם-מתח הסטנדרטי של ה-LED, אתה יכול להבחין במספר נקודות אופייניות עליו:
- בנקודה 1 p-n המעבר מתחיל להיפתח. זרם זורם דרכו והנורית מתחילה להאיר.
- ככל שהמתח עולה, הזרם מגיע לערך העבודה (במקרה זה 20 mA), ובנקודה 2 המתח עובד עבור LED זה, בהירות הזוהר הופכת לאופטימלית.
- עם עלייה נוספת במתח, הזרם עולה, ובנקודה 3 מגיע לערך המרבי המותר שלו. לאחר מכן, הוא נכשל במהירות, ועקומת ה-CVC גדלה רק באופן תיאורטי (אזור מקווקו).
יש לציין כי לאחר סיום ההטיה והגעה לקטע הליניארי, למאפיין I–V יש תלילות גדולה, מה שמוביל לשתי השלכות:
- כאשר הזרם עולה (לדוגמה, אם הדרייבר מקולקל או שאין נגד נטל), המתח עולה מעט, כך שנוכל לדבר על ירידת מתח קבועה על פני צומת p-n, ללא קשר לזרם ההפעלה (אפקט ייצוב);
- עם עלייה קטנה במתח, הזרם גדל במהירות.
לכן, אי אפשר להגדיל משמעותית את המתח על האלמנט ביחס לזה העובד.
כמה וולט הם נוריות
הפרמטרים של נוריות תלויים בעיקר בחומר שממנו עשוי צומת p-n, אם כי חלק מהמאפיינים עדיין תלויים בעיצוב. ערכים אופייניים של מתח ההפעלה וצבע הזוהר עבור אלמנטים בעלי הספק נמוך בזרם של 20 mA מסוכמים בטבלה:
| חוֹמֶר | צבע זוהר | טווח מתח קדימה, V |
|---|---|---|
| GaAs, GaAlAs | אינפרא אדום | 1,1 – 1,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | אָדוֹם | 1,5 – 2,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | תפוז | 1,7 – 2,8 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | צהוב | 1,7 – 2,5 |
| GaP, InGaN | ירוק | 1,7 – 4 |
| ZnSe, InGaN | כָּחוֹל | 3,2 – 4,5 |
| זַרחָן | לבן | 2,7 – 4,3 |
נוריות תאורה חזקות פועלות בזרמים גבוהים. לפיכך, הקריסטל של LED 5730 הפופולרי מיועד לפעולה ארוכת טווח בזרם של 150 mA.אבל בגלל ה-CVC התלול שמייצבת את מפל המתח, Uwork שלו הוא בערך 3.2 V, שמתאים לערך המצוין בטבלה.
כיצד לקבוע את המתח
השיטה הברורה ביותר לקביעת המתח של התקן מוליכים למחצה היא שימוש בספק כוח מוסדר. אם אספקת החשמל מווסתת מאפס ובמקביל אפשרית בקרת זרם (ואפילו טוב יותר - המגבלה שלו), אז אין צורך בשום דבר אחר.
נחוץ לחבר LED למקור, תוך התבוננות קפדנית קוטביות. לאחר מכן, אתה צריך להעלות בצורה חלקה את המתח (עד 3..3.5 V). במתח מסוים, הנורית תהבהב במלוא העוצמה. רמה זו תתאים בערך לזרם ההפעלה, שניתן לקרוא על מד זרם. אם למכשיר אין מד זרם מובנה, אז רצוי מאוד לשלוט בזרם באמצעות מכשיר חיצוני.
שיטה זו חלה על מכשירים בטווח האופטי. הזוהר של נוריות UV ו-IR אינו גלוי לראייה אנושית, אך במקרה האחרון, ניתן לראות את הלד נדלק דרך מצלמת הסמארטפון. בדרך זו ניתן לעקוב אחר הופעת קרינת אינפרא אדום.
חָשׁוּב! כאשר המתח עולה, אין לחרוג מהמגבלה של 3..3.5 V! אם הנורית לא נדלקת בתנאים אלה, ייתכן שהמכשיר מחובר בקוטביות הפוכה. זה עלול להיכשל עקב חריגה ממגבלת המתח ההפוך.
אם אין מקור מוסדר, אתה יכול לקחת ספק כוח קונבנציונלי עם פלט קבוע, שהוא ללא ספק גבוה יותר ממתח LED הצפוי. או אפילו סוללה של 9 V, אבל במקרה זה ניתן יהיה לבדוק רק LED בהספק נמוך.יש להלחים נגד בטור לאלמנט פולט האור כדי שהזרם במעגל לא יעלה על הגבול העליון. אם מניחים שה-LED הוא בעל הספק נמוך ופועל בזרם של לא יותר מ-20 mA, אז עבור מקור עם מתח מוצא של 12 וולט, הנגד צריך להיות בערך 500 אוהם. אם אתה משתמש בגוף תאורה חזק (לדוגמה, גודל 5730) עם זרם של 150 mA (הסוללה לא תמיד תספק זרם כזה), אז הנגד צריך להיות בערך 10 אוהם. יש צורך לחבר את המעגל למקור מתח קבוע, לוודא שה-LED נדלק ולמדוד את ירידת המתח על פניו.
יש דרכים חלופיות לגלות כמה LED מחושב וולט.
מולטימטר
עם כמה מולטימטרים, המתח המופעל על המסופים במצב בדיקת דיודה גבוה מספיק כדי להדליק את ה-LED. ניתן להשתמש במכשיר מדידה כזה כדי לקבוע את מתח ההפעלה של הנורית, ובו זמנית לבדוק את ה-pinout של אלמנט המוליך למחצה. אם צומת p-n מחובר כהלכה, הצומת יתחיל להאיר, והבודק יראה התנגדות מסוימת (תלוי בסוג ה-LED). הבעיה בשיטה זו היא שנדרש מולטימטר שני כדי למדוד את ערך העבודה U בפועל בפיני LED. ונקודה נוספת: סביר להניח שמתח המדידה של המולטימטר לא יספיק כדי להביא את ה-LED לנקודת הפעולה הנוכחית. מבחינה ויזואלית, זה מורגש על ידי זוהר בהיר לא מספיק, ולמדידות זה אומר שה-LED לא הגיע לחלק הליניארי של ה-CVC והערך האמיתי של מתח ההפעלה יהיה גבוה יותר.
לפי המראה החיצוני
ניתן להעריך את מתח ההפעלה בקירוב לפי המראה והצבע של זוהר ה-LED (לעיתים ניתן לקבוע את הצבע גם מבלי להפעיל את המכשיר). כדי לעשות זאת, אתה יכול להשתמש בטבלה למעלה. אבל אי אפשר לקבוע באופן חד משמעי את המתח לפי צבע זוהר LED. לעתים קרובות, יצרנים גוננים את התרכובת כך שצבע הקרינה של צומת p-n נוצר עם צבע העדשה ומתקבל גוון חדש. בנוסף, גם בתוך אותו צבע, יש פריסת פרמטרים (ראה טבלה) ללדים מסוגים שונים. אז, עבור LED לבן, הפרש המתח יכול להגיע ליותר מ-50%.
כיצד לגלות לאיזה זרם מדורגת LED
כל האמור לעיל חל על נוריות לד רגילות הפועלות ללא אלמנטים מובנים נוספים. הטכנולוגיות הקיימות מאפשרות להטמיע רכיבים נוספים במארז המכשיר. לדוגמה, נגדי כיבוי. כך מתקבלות נוריות למתח גבוה יותר - 5.12 או 220 V. זה כמעט בלתי אפשרי לקבוע חזותית את מתח ההצתה של מכשירים כאלה.. לכן, יש רק דרך אחת.
אם השיטות הקודמות לא עבדו ואתם בטוחים שהנורית פועלת, כדאי לנסות להפעיל עליה מתח מוגבר. ראשית, 5 V, לאחר מכן הגדל את המתח ל-12 V, אם אין תוצאה, אתה יכול לנסות להגדיל עוד, עד 220 וולט. אבל עדיף לא להתנסות בערכים כאלה - מתח זה מסוכן לבני אדם. בנוסף, במקרה של שגיאה, אתה יכול לקבל הרס של בית LED. במקרה זה, עלול להתרחש פופ קטן, התכה של בידוד החוט, שריפה וכו'.נכון לעכשיו, הטכנולוגיה צעדה רחוק קדימה, וה-LED אינו יקר עד כדי סיכון ציוד ובריאות בגלל זה.
חיזוק הידע באמצעות סרטונים.
