Kako spriječiti izgaranje LED -a?: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Prije nego što kažemo kako spriječiti izgaranje LED -a, moramo reći što je LED.

LED stalci za diode koje emitiraju svjetlost, poluvodički su uređaj koji emitira vidljivu svjetlost određene boje kada struja prolazi kroz njega i bitno se razlikuje od konvencionalnih izvora svjetlosti poput žarulja sa žarnom niti, fluorescentnih svjetiljki i žarulja s plinskim pražnjenjem. Izrađen je od vrlo tankog sloja prilično jako dopiranog poluvodičkog materijala.

Korak 1: Povijest LED dioda

Poluvodiči

Poluvodiči su materijali koji imaju vodljivost između vodiča i izolatora, poput germanija ili silicija.

Rupe (su pozitivno nabijeni električni nosač naboja) i elektroni (negativno nabijene čestice) su vrste nositelja naboja odgovorne za protok struje u poluvodičima.

Vrste poluvodiča

1. Unutarnji poluvodički materijal sastoji se od samo jedne vrste elemenata, poput silicija.
2. Vanjski poluvodič je poluvodič dopiran specifičnom nečistoćom (Nečist poluvodič) koji može mijenjati svoja električna svojstva. Postupak dodavanja atoma nečistoće čistom poluvodiču naziva se doping.

Vanjski poluvodič

Vanjski poluvodiči mogu se dalje klasificirati na:

• Poluvodič N-tipa: Kada je čisti poluvodič poput (silicija) dopiran petovalentnom nečistoćom (P, As). Elektroni u poluvodiču n-tipa većinski su nositelji, a rupe manjinski.
• Poluvodiči P-tipa: Kada je čisti poluvodič poput (silicija) dopiran trovalentnom nečistoćom (B, Al). Rupe u poluvodiču p-tipa većinski su nositelji, a elektroni manjinski.

P-N spoj

P-n spoj je granica između poluvodiča tipa p (ima višak rupa) i poluvodiča n-tipa (ima višak elektrona). Regija iscrpljivanja djeluje poput zida između p-tipa i n-tipa i sprječava daljnji protok slobodnih elektrona i rupa.

Dioda

Poluvodička dioda jedna je od primjena poluvodiča, dvopolni je uređaj koji se sastoji od p-n spoja i metalnih kontakata na njihova dva kraja i ima nizak otpor protoku struje u jednom smjeru.

LED je jedna od primjena poluvodičkih dioda

Za više informacija posjetite naš članak o poluvodičima.

Korak 2: LED otpornici za ograničavanje struje

Kako spriječiti da LED gori?

Spajanje LED diode izravno na izvor napajanja može uzrokovati izgaranje LED diode. Moramo serijski spojiti otpornik između LED i izvora napona. Ovaj otpornik koji se naziva balastni otpornik i balastni otpornik koristi se za ograničavanje struje kroz LED i sprječavanje njezinog izgaranja.

Ako je izvor napona jednak padu napona LED -a, otpornik nije potreban.

Otpor balastnog otpornika lako je izračunati s Ohmovim zakonom i Kirchhoffovim zakonima kola. Nazivni LED napon oduzima se od izvora napona, a zatim dijeli sa željenom radnom strujom LED diode.

Korak 3: Analiza (LED krug s otpornikom 1 Ohm)

Kad spojimo otpornik čija je vrijednost jednaka 1 ohm u nizu između LED i izvora napona, primjećujemo da struja teče u krugu s vrijednošću jednakom 808 mA (ova vrijednost je prevelika, može uzrokovati pregaranje LED -a i apsolutno maksimalna struja kroz LED je 20 mA).

Moramo smanjiti vrijednost struje koja teče u krugu i LED napona promjenom vrijednosti otpora dok ne dosegnemo vrijednost otpornika koji stvara struju koja teče u krugu 20 mA.

Korak 4: Analiza (promjena vrijednosti otpora)

Kad promijenimo vrijednost otpora s 1 ohma na 200 ohma, primjećujemo: Strujni tok u krugu je 33,8 mA. Napon na LED diodi je 2,18 V

Moramo povećavati vrijednost otpora dok ne dosegnemo vrijednost otpornika koji stvara struju koja teče u krugu 20 mA.

Kad promijenimo vrijednost otpora s 200 ohma na 300 ohma, primjećujemo: Struja teče u krugu 22,9 mA. Napon na LED diodi je 2,10 V

Kad promijenimo vrijednost otpora s 300 ohma na 345 ohma, primjećujemo: Struja teče u krugu 20,0 mA. Napon na LED diodi je 2,08 V

Sada znamo granicu balastnog otpornika (R> = 345 Ohma) koju moramo ograničiti strujom kroz LED i spriječiti njeno izgaranje.

Korak 5: Kružne animacije

primjećujemo iz animacija sklopa da

kada povećamo vrijednost balastnog otpornika, trenutna brzina se smanjuje jer se balastni otpornik koristi za ograničavanje struje kroz LED i sprječavanje njezinog izgaranja.

Hvala na čitanju.