Voltan LED secara terperinci - bagaimana untuk mengetahui arus operasi
Selalunya, LED jatuh ke tangan pembaikan atau amatur radio tanpa menggunakan dokumentasi teknikal. Untuk penggunaan peranti semikonduktor yang betul, adalah perlu untuk mengetahui ciri-ciri mereka, jika tidak, kegagalan awal elemen pemancar cahaya tidak dapat dielakkan. Walaupun parameter kawalan untuk LED adalah semasa, mengetahui voltan operasi adalah penting - jika ia melebihi, hayat simpang p-n akan menjadi pendek.
Bagaimana untuk mengetahui LED mana yang ada dalam lampu
Pilihan yang paling mudah ialah jika lampu berfungsi sepenuhnya. Dalam kes ini, anda hanya perlu mengukur penurunan voltan merentasi mana-mana elemen. Jika, apabila kuasa digunakan, satu atau lebih elemen tidak bersinar (atau semua), anda mesti pergi ke arah lain.
Sekiranya lampu dibina mengikut skema dengan pemandu, maka voltan keluaran ditunjukkan pada pemandu dalam bentuk had atas dan bawah. Ini disebabkan oleh fakta bahawa pemandu menstabilkan arus. Untuk melakukan ini, dia perlu menukar voltan dalam had tertentu.Voltan sebenar perlu diukur dengan multimeter dan pastikan ia adalah normal. Seterusnya, secara visual (di sepanjang trek papan litar bercetak) tentukan bilangan rantai selari LED dalam matriks dan bilangan elemen dalam rantai. voltan pemandu mesti dibahagikan dengan bilangan elemen bersambung siri. Jika voltan pada pemandu tidak ditunjukkan, maka ia hanya boleh diukur sebenarnya.
Jika luminair dibina mengikut litar dengan perintang balast dan rintangannya diketahui (atau boleh diukur), maka voltan LED boleh ditentukan dengan pengiraan. Untuk melakukan ini, anda perlu mengetahui arus operasi. Dalam kes ini, anda perlu mengira:
- penurunan voltan merentasi perintang - Uresistor \u003d Irab * Rresistor;
- penurunan voltan merentasi rantai LED – Uled=Usupply – Uresistor;
- bahagikan Uled dengan bilangan peranti dalam rantai.
Jika Iwork tidak diketahui, ia boleh diambil bersamaan dengan 20-25 mA (litar dengan perintang digunakan untuk lampu kuasa rendah). Ketepatan akan diterima untuk tujuan praktikal.
Berapa volt ialah voltan hadapan LED
Jika anda mengkaji ciri voltan semasa standard LED, anda boleh melihat beberapa titik ciri padanya:
- Pada titik 1 p-n peralihan mula dibuka. Arus mengalir melaluinya dan LED mula menyala.
- Apabila voltan meningkat, arus mencapai nilai kerja (dalam kes ini 20 mA), dan pada titik 2 voltan berfungsi untuk LED ini, kecerahan cahaya menjadi optimum.
- Dengan peningkatan selanjutnya dalam voltan, arus meningkat, dan pada titik 3 mencapai nilai maksimum yang dibenarkan. Selepas itu, ia cepat gagal, dan keluk CVC hanya tumbuh secara teori (kawasan putus-putus).
Perlu diingat bahawa selepas tamat infleksi dan mencapai bahagian linear, ciri I-V mempunyai kecuraman yang besar, yang membawa kepada dua akibat:
- apabila arus meningkat (contohnya, jika pemandu tidak berfungsi atau tiada perintang balast), voltan meningkat sedikit, jadi kita boleh bercakap tentang penurunan voltan malar merentasi persimpangan p-n, tanpa mengira arus operasi (kesan penstabilan);
- Dengan peningkatan kecil dalam voltan, arus meningkat dengan cepat.
Oleh itu, adalah mustahil untuk meningkatkan voltan pada elemen dengan ketara berbanding dengan yang berfungsi.
Berapakah volt LED
Parameter LED kebanyakannya bergantung pada bahan dari mana simpang p-n dibuat, walaupun beberapa ciri masih bergantung pada reka bentuk. Nilai biasa voltan operasi dan warna cahaya untuk elemen kuasa rendah pada arus 20 mA diringkaskan dalam jadual:
| bahan | Warna bercahaya | Julat voltan hadapan, V |
|---|---|---|
| GaAs, GaAlAs | Inframerah | 1,1 – 1,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Merah | 1,5 – 2,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Jingga | 1,7 – 2,8 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Kuning | 1,7 – 2,5 |
| GaP, InGaN | hijau | 1,7 – 4 |
| ZnSe, InGaN | Biru | 3,2 – 4,5 |
| Fosfor | putih | 2,7 – 4,3 |
LED pencahayaan berkuasa beroperasi pada arus tinggi. Oleh itu, kristal LED 5730 yang popular direka untuk operasi jangka panjang pada arus 150 mA.Tetapi disebabkan CVC curam yang menstabilkan penurunan voltan, Uworknya adalah kira-kira 3.2 V, yang sesuai dengan nilai yang ditunjukkan dalam jadual.
Bagaimana untuk menentukan voltan
Kaedah yang paling jelas untuk menentukan voltan peranti semikonduktor ialah menggunakan bekalan kuasa terkawal. Jika bekalan kuasa dikawal dari awal dan pada masa yang sama kawalan semasa adalah mungkin (dan lebih baik lagi - hadnya), maka tiada lagi yang diperlukan.
Perlu sambungkan LED kepada sumber, memerhati dengan ketat kekutuban. Seterusnya, anda perlu menaikkan voltan dengan lancar (sehingga 3..3.5 V). Pada voltan tertentu, LED akan berkelip dengan kuat sepenuhnya. Tahap ini kira-kira sepadan dengan arus operasi, yang boleh dibaca pada ammeter. Jika peranti tidak mempunyai ammeter terbina dalam, maka sangat wajar untuk mengawal arus menggunakan peranti luaran.
Kaedah ini boleh digunakan untuk peranti dalam julat optik. Cahaya LED UV dan IR tidak dapat dilihat oleh penglihatan manusia, tetapi dalam kes kedua, anda boleh menonton LED dihidupkan melalui kamera telefon pintar. Dengan cara ini, penampilan sinaran inframerah boleh dikesan.
Penting! Apabila voltan meningkat, jangan melebihi had 3..3.5 V! Jika LED tidak menyala di bawah keadaan ini, peranti mungkin disambungkan dalam kekutuban terbalik. Ia mungkin gagal kerana melebihi had voltan terbalik.
Jika tiada sumber terkawal, anda boleh mengambil bekalan kuasa konvensional dengan output tetap, yang jelas lebih tinggi daripada voltan LED yang dijangkakan. Atau bateri 9 V, tetapi dalam kes ini, hanya LED kuasa rendah boleh diperiksa.Perintang mesti dipateri secara bersiri kepada elemen pemancar cahaya supaya arus dalam litar tidak melebihi had atas. Jika diandaikan bahawa LED adalah kuasa rendah dan beroperasi pada arus tidak lebih daripada 20 mA, maka untuk sumber dengan voltan keluaran 12 V, perintang hendaklah kira-kira 500 ohm. Jika anda menggunakan lekapan lampu yang berkuasa (contohnya, saiz 5730) dengan arus 150 mA (bateri tidak akan sentiasa memberikan arus sedemikian), maka perintang hendaklah kira-kira 10 ohm. Ia adalah perlu untuk menyambungkan litar kepada sumber voltan malar, pastikan LED menyala dan mengukur penurunan voltan merentasinya.
Terdapat cara alternatif untuk mengetahui berapa banyak volt dikira LED.
multimeter
Dengan beberapa multimeter, voltan yang digunakan pada terminal dalam mod ujian diod cukup tinggi untuk menyalakan LED. Peranti pengukur sedemikian boleh digunakan untuk menentukan voltan operasi LED, sambil memeriksa pinout elemen semikonduktor pada masa yang sama. Jika simpang p-n disambungkan dengan betul, simpang akan mula bercahaya, dan penguji akan menunjukkan beberapa rintangan (bergantung pada jenis LED). Masalah dengan kaedah ini ialah multimeter kedua diperlukan untuk mengukur nilai kerja U sebenar pada pin LED. Dan satu lagi perkara: voltan pengukur multimeter tidak mungkin mencukupi untuk membawa LED ke titik operasi semasa. Secara visual, ini dapat dilihat oleh cahaya yang tidak cukup terang, dan untuk pengukuran ini bermakna LED belum mencapai bahagian linear CVC dan nilai sebenar voltan operasi akan lebih tinggi.
Dengan penampilan
Voltan pengendalian boleh dianggarkan lebih kurang mengikut rupa dan warna cahaya LED (kadangkala warna boleh ditentukan walaupun tanpa menghidupkan peranti). Untuk melakukan ini, anda boleh menggunakan jadual di atas. Tetapi adalah mustahil untuk menentukan voltan dengan jelas dengan warna cahaya LED. Selalunya, pengeluar mewarnakan sebatian supaya warna sinaran simpang p-n terbentuk dengan warna kanta dan warna baru diperolehi. Di samping itu, walaupun dalam warna yang sama, terdapat sebaran parameter (lihat jadual) untuk LED pelbagai jenis. Jadi, untuk LED putih, perbezaan voltan boleh mencapai lebih daripada 50%.
Bagaimana untuk mengetahui nilai semasa LED
Semua perkara di atas digunakan untuk LED biasa yang berfungsi tanpa elemen terbina dalam tambahan. Teknologi sedia ada membolehkan anda membenamkan komponen tambahan dalam bekas peranti. Sebagai contoh, perintang pelindapkejutan. Beginilah cara LED diperoleh untuk voltan yang lebih tinggi - 5.12 atau 220 V. Hampir mustahil untuk menentukan secara visual voltan pencucuhan peranti sedemikian.. Oleh itu, hanya ada satu cara.
Jika kaedah sebelumnya tidak berfungsi dan anda pasti bahawa LED berfungsi, anda harus cuba menggunakan voltan yang meningkat padanya. Pertama, 5 V, kemudian naikkan voltan kepada 12 V, jika tiada keputusan, anda boleh cuba meningkatkan lagi, sehingga 220 V. Tetapi lebih baik tidak mencuba sehingga nilai sedemikian - voltan ini berbahaya bagi manusia. Di samping itu, sekiranya berlaku ralat, anda boleh mendapatkan pemusnahan perumahan LED. Dalam kes ini, pop kecil, lebur penebat wayar, kebakaran, dsb. mungkin berlaku.Pada masa ini, teknologi telah melangkah jauh ke hadapan, dan LED tidak begitu mahal untuk membahayakan peralatan dan kesihatan kerananya.
Perkukuhkan pengetahuan dengan video.
