LED feszültség részletesen - hogyan lehet megtudni az üzemi áramot
Gyakran előfordul, hogy a LED-ek műszaki dokumentáció alkalmazása nélkül kerülnek szerelő vagy rádióamatőr kezébe. A félvezető eszközök helyes használatához ismerni kell a jellemzőit, különben elkerülhetetlen a fénykibocsátó elem korai meghibásodása. Bár a LED vezérlési paramétere az áram, az üzemi feszültség ismerete fontos – ha túllépik, a p-n átmenet élettartama rövid lesz.
Hogyan lehet megtudni, hogy melyik LED van a lámpában
A legegyszerűbb megoldás, ha a lámpa teljesen működőképes. Ebben az esetben csak meg kell mérni a feszültségesést bármelyik elemen. Ha a tápfeszültség alkalmazásakor egy vagy több elem nem világít (vagy az összes), akkor a másik irányba kell mennie.
Ha a lámpa a meghajtóval ellátott séma szerint épül fel, akkor a kimeneti feszültséget a meghajtón felső és alsó határok formájában jelzik. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a vezető stabilizálja az áramot. Ehhez meg kell változtatnia a feszültséget bizonyos határokon belül.A tényleges feszültséget multiméterrel kell mérni, és meg kell győződni arról, hogy normális. Ezután vizuálisan (a nyomtatott áramköri lap pályái mentén) határozza meg a párhuzamos LED-láncok számát a mátrixban és a lánc elemeinek számát. Feszültség járművezetők el kell osztani a sorba kapcsolt elemek számával. Ha a meghajtó feszültsége nincs feltüntetve, akkor az csak ténylegesen mérhető.
Ha a lámpatest előtétellenállásos áramkör szerint épül fel és az ellenállása ismert (vagy mérhető), akkor a LED feszültség számítással meghatározható. Ehhez ismernie kell az üzemi áramot. Ebben az esetben számolnia kell:
- feszültségesés az ellenálláson - Urezisztor \u003d Irab * Rellenállás;
- feszültségesés a LED láncon – Uled=Usupply – Urezistor;
- ossza el Uledet a láncban lévő eszközök számával.
Ha az Iwork ismeretlen, akkor 20-25 mA-nek tekinthető (kis teljesítményű lámpákhoz ellenállásos áramkört használnak). A pontosság gyakorlati szempontból elfogadható lesz.
Hány voltos a LED előremenő feszültsége
Ha megvizsgálja a LED szabványos áram-feszültség karakterisztikáját, több jellemző pontot is észrevehet rajta:
- Az 1 p-n pontban az átmenet nyitni kezd. Az áram átfolyik rajta, és a LED világítani kezd.
- A feszültség növekedésével az áram eléri az üzemi értéket (jelen esetben 20 mA), és a 2. pontban ennél a LED-nél működik a feszültség, a világítás fényereje optimálissá válik.
- A feszültség további növekedésével az áram növekszik, és a 3. pontban eléri a megengedett legnagyobb értéket. Ezt követően gyorsan meghibásodik, és a CVC görbe csak elméletileg nő (szaggatott terület).
Megjegyzendő, hogy az inflexió befejezése és a lineáris szakasz elérése után az I-V karakterisztika nagy meredekséggel rendelkezik, ami két következményhez vezet:
- az áramerősség növekedése esetén (például, ha a meghajtó meghibásodik, vagy nincs előtétellenállás), a feszültség kissé megemelkedik, így a p-n átmeneten állandó feszültségesésről beszélhetünk, függetlenül az üzemi áramtól (stabilizáló hatás);
- Kismértékű feszültségnövekedéssel az áramerősség gyorsan növekszik.
Ezért lehetetlen jelentősen növelni az elem feszültségét a működőhöz képest.
Hány voltos LED
A LED-ek paraméterei leginkább attól függnek, hogy milyen anyagból készül a p-n átmenet, bár néhány jellemző még mindig a kialakítástól függ. Az üzemi feszültség és az izzás színének jellemző értékeit kis teljesítményű elemeknél 20 mA áramerősség mellett a táblázat foglalja össze:
| Anyag | Ragyogó szín | Előremenő feszültség tartomány, V |
|---|---|---|
| GaAs, GaAlAs | Infravörös | 1,1 – 1,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Piros | 1,5 – 2,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | narancssárga | 1,7 – 2,8 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Sárga | 1,7 – 2,5 |
| GaP, InGaN | Zöld | 1,7 – 4 |
| ZnSe, InGaN | Kék | 3,2 – 4,5 |
| Foszfor | fehér | 2,7 – 4,3 |
Az erős világító LED-ek nagy áramerősséggel működnek. Így a népszerű LED 5730 kristályát 150 mA áramerősséggel történő hosszú távú működésre tervezték.De a meredek CVC miatt, amely stabilizálja a feszültségesést, az Uwork körülbelül 3,2 V, ami belefér a táblázatban feltüntetett értékbe.
Hogyan határozzuk meg a feszültséget
A félvezető eszköz feszültségének meghatározására a legkézenfekvőbb módszer a szabályozott tápegység használata. Ha a tápegységet a nulláról szabályozzák, és ugyanakkor lehetséges az áramszabályozás (és még jobb - a korlátozása), akkor semmi másra nincs szükség.
Szükséges csatlakoztassa a LED-et a forráshoz, szigorúan betartva polaritás. Ezután simán meg kell emelnie a feszültséget (3...3,5 V-ig). Egy bizonyos feszültségnél a LED teljes erővel villog. Ez a szint nagyjából megfelel az ampermérőn leolvasható üzemi áramnak. Ha a készülék nem rendelkezik beépített ampermérővel, akkor nagyon kívánatos az áram szabályozása külső eszközzel.
Ez a módszer az optikai tartományba eső eszközökre alkalmazható. Az UV- és IR-LED-ek fénye nem látható az emberi látás számára, utóbbi esetben viszont az okostelefon kameráján keresztül figyelhetjük a LED-ek bekapcsolását. Így nyomon követhető az infravörös sugárzás megjelenése.
Fontos! Feszültség emelkedéskor ne lépje túl a 3...3,5 V-os határt! Ha a LED ilyen körülmények között nem világít, előfordulhat, hogy a készülék fordított polaritással csatlakozik. Meghibásodhat a fordított feszültséghatár túllépése miatt.
Ha nincs szabályozott forrás, akkor vehet egy hagyományos, fix kimenetű tápot, ami nyilván magasabb, mint a várható LED feszültség. Vagy akár 9 V-os akkumulátort is, de ebben az esetben csak alacsony teljesítményű LED-et lehet majd ellenőrizni.A fénykibocsátó elemhez sorosan ellenállást kell forrasztani, hogy az áramkörben az áram ne lépje túl a felső határt. Ha feltételezzük, hogy a LED kis teljesítményű és legfeljebb 20 mA áramerősséggel működik, akkor 12 V kimeneti feszültségű forrás esetén az ellenállásnak körülbelül 500 ohmnak kell lennie. Ha erős világítótestet (például 5730-as méretű) használ 150 mA áramerősséggel (az akkumulátor nem mindig biztosít ilyen áramot), akkor az ellenállásnak körülbelül 10 ohmnak kell lennie. Az áramkört állandó feszültségforráshoz kell csatlakoztatni, győződjön meg arról, hogy a LED világít, és mérje meg a feszültségesést rajta.
Vannak más módszerek is, hogy megtudja, mennyi Volt számított LED.
multiméter
Egyes multimétereknél a dióda teszt üzemmódban a kivezetésekre adott feszültség elég magas ahhoz, hogy meggyújtsa a LED-et. Egy ilyen mérőeszközzel meg lehet határozni a LED üzemi feszültségét, miközben egyidejűleg ellenőrizhetjük a félvezető elem kivezetését. Ha a p-n átmenet megfelelően van csatlakoztatva, a csomópont világítani kezd, és a teszter némi ellenállást mutat (a LED típusától függően). Ezzel a módszerrel az a probléma, hogy egy második multiméterre van szükség a tényleges U üzemi érték méréséhez a LED érintkezőinél. És még egy pont: a multiméter mérési feszültsége valószínűleg nem lesz elegendő ahhoz, hogy a LED-et az aktuális működési pontra hozza. Vizuálisan ez a nem kellően fényes izzáson észrevehető, és a méréseknél ez azt jelenti, hogy a LED nem érte el a CVC lineáris részét, és az üzemi feszültség tényleges értéke magasabb lesz.
Megjelenés szerint
Az üzemi feszültség hozzávetőlegesen megbecsülhető a LED-fény megjelenése és színe alapján (néha a szín a készülék tápellátása nélkül is meghatározható). Ehhez használhatja a fenti táblázatot. De lehetetlen egyértelműen meghatározni a feszültséget a LED-fény színe alapján. A gyártók gyakran színezik a keveréket úgy, hogy a p-n csomópont sugárzásának színe a lencse színével alakuljon ki, és új árnyalatot kapjon. Ezen kívül még ugyanazon a színen belül is megoszlanak a paraméterek (lásd a táblázatot) a különböző típusú LED-ekhez. Tehát egy fehér LED esetében a feszültségkülönbség elérheti az 50%-ot is.
Hogyan lehet megtudni, hogy egy LED milyen áramerősségre van méretezve
A fentiek mindegyike a hagyományos LED-ekre vonatkozik, amelyek további beépített elemek nélkül működnek. A meglévő technológiák lehetővé teszik további alkatrészek beágyazását a készülékházba. Például kioltó ellenállások. Így kapnak LED-eket nagyobb feszültséghez - 5,12 vagy 220 V. Szinte lehetetlen vizuálisan meghatározni az ilyen eszközök gyújtási feszültségét.. Ezért csak egy út van.
Ha az előző módszerek nem működtek, és biztos benne, hogy a LED működik, próbáljon meg nagyobb feszültséget kapcsolni rá. Először 5 V, majd növelje a feszültséget 12 V-ra, ha nincs eredmény, akkor megpróbálhatja tovább növelni, akár 220 V. De jobb, ha nem kísérletezünk ilyen értékekig - ez a feszültség veszélyes az emberre. Ezenkívül hiba esetén a LED-ház megsemmisülhet. Ilyenkor előfordulhat egy kis durranás, a vezeték szigetelésének megolvadása, tűz, stb.Jelenleg a technológia nagyot lépett előre, és a LED nem olyan drága, hogy a felszerelést és az egészséget kockáztassa miatta.
Erősítse meg tudását videókkal.
