Endi LED yoritgichlar juda mashhur bo'ldi. Gap shundaki, bu yorug'lik nafaqat etarlicha kuchli, balki iqtisodiy jihatdan ham samarali. LEDlar epoksi qobiqdagi yarimo'tkazgichli diodlardir.
Dastlab ular ancha zaif va qimmat edi. Ammo keyinchalik juda yorqin oq va ko'k diodlar ishlab chiqarishga chiqarildi. Bu vaqtga kelib ularning bozor narxi pasayib ketgan edi. Ayni paytda deyarli har qanday rangdagi LEDlar mavjud bo'lib, bu ularning faoliyatning turli sohalarida qo'llanilishiga sabab bo'ldi. Bularga turli xonalarni yoritish, ekran va belgilarni yoritish, yoʻl belgilari va svetoforlarda, avtomobillar saloni va faralarida, mobil telefonlarda foydalanish va hokazolar kiradi.
Tavsif
LEDlar kam elektr energiyasini iste'mol qiladi, natijada bunday yoritish asta-sekin avvaldan mavjud yorug'lik manbalarini almashtiradi. Ixtisoslashgan do'konlarda siz LED yoritgichlari asosida an'anaviy chiroq va LED tasmagacha turli xil narsalarni sotib olishingiz mumkin. LED panellari bilan yakunlanadi. Ularning umumiy tomoni shundaki, ularning ulanishi uchun 12 yoki 24 V oqim kerak.
Isitish elementidan foydalanadigan boshqa yorugʻlik manbalaridan farqli oʻlaroq, bu yorugʻlik yarimoʻtkazgichli kristalldan foydalaniladi, u tok oʻtkazilganda optik nurlanish hosil qiladi.
LEDlarni 220V tarmoqqa ulash sxemalarini tushunish uchun birinchi navbatda uni bunday tarmoqdan to'g'ridan-to'g'ri quvvatlantirish mumkin emasligini aytish kerak. Shuning uchun, LEDlar bilan ishlash uchun ularni yuqori kuchlanishli tarmoqqa ulashning ma'lum bir ketma-ketligiga rioya qilish kerak.
LEDning elektr xususiyatlari
LEDning joriy kuchlanish xarakteristikasi tik chiziqdir. Ya'ni, agar kuchlanish kamida bir oz oshsa, u holda oqim keskin ortadi, bu LEDning haddan tashqari qizib ketishiga olib keladi, keyinchalik uning yonib ketishiga olib keladi. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun kontaktlarning zanglashiga cheklovchi rezistorni kiritish kerak.
Lekin 20 V LEDlarning maksimal ruxsat etilgan teskari kuchlanishi haqida unutmaslik kerak. Va agar u teskari polariteli tarmoqqa ulangan bo'lsa, u 315 voltlik amplitudali kuchlanishni oladi, ya'ni 1,41 hozirgisidan bir necha baravar ko'p. Gap shundaki, 220 voltli tarmoqdagi oqim o'zgaruvchan bo'lib, u dastlab bir yo'nalishga, keyin esa orqaga qaytadi.
Tokning teskari yo'nalishda harakatlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun LED kommutatsiya davri quyidagicha bo'lishi kerak: kontaktlarning zanglashiga diod kiritilgan. U teskari kuchlanishdan o'tmaydi. Bunday holda ulanish parallel bo'lishi kerak.
LEDni 220 tarmoqqa ulashning yana bir sxemasivolt - ikkita LEDni orqaga qarab o'rnatish.
Söndürme rezistorli tarmoq quvvatiga kelsak, bu eng yaxshi variant emas. Chunki rezistor kuchli quvvat beradi. Misol uchun, agar siz 24 kŌ qarshilikdan foydalansangiz, u holda quvvat sarfi taxminan 3 vatt bo'ladi. Agar diod ketma-ket ulangan bo'lsa, quvvat ikki baravar kamayadi. Diyotdagi teskari kuchlanish 400 V bo'lishi kerak. Ikkita qarama-qarshi LED yoqilganda, siz ikkita ikki vattli rezistorni qo'yishingiz mumkin. Ularning qarshiligi ikki baravar kam bo'lishi kerak. Bu bitta holatda turli xil rangdagi ikkita kristal mavjud bo'lganda mumkin. Odatda bitta kristal qizil, ikkinchisi yashil rangda.
200 kŌ rezistordan foydalanilganda, himoya diyot kerak emas, chunki qaytish oqimi kichik va kristallni yo'q qilmaydi. LEDlarni tarmoqqa ulash uchun ushbu sxema bitta minusga ega - lampochkaning kichik yorqinligi. U, masalan, xonani o'zgartirish tugmachasini yoritish uchun ishlatilishi mumkin.
Tarmoqdagi oqim oʻzgaruvchan boʻlganligi sababli, bu cheklovchi rezistor bilan havoni isitish uchun elektr energiyasini isrof qilishdan saqlaydi. Kondensator vazifani bajaradi. Axir u o'zgaruvchan tokdan o'tadi va qizib ketmaydi.
Shuni yodda tutish kerakki, tarmoqning har ikkala yarim davri ham oʻzgaruvchan tokdan oʻtishi uchun kondansatör orqali oʻtishi kerak. Va LED oqimni faqat bitta yo'nalishda o'tkazganligi sababli, teskari yo'nalishda oddiy diyot (yoki boshqa qo'shimcha LED) qo'yish kerak. LEDga parallel. Keyin u ikkinchi yarim davrni o'tkazib yuboradi.
Svetodiodni 220 voltli tarmoqqa ulash sxemasi o'chirilganda kondansatkichda kuchlanish saqlanib qoladi. Ba'zan hatto to'liq amplituda 315 V. Bu elektr toki urishi bilan tahdid qiladi. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun, kondansatkichga qo'shimcha ravishda, tarmoqdan uzilgan bo'lsa, kondansatkichni bir zumda zaryadsizlantiradigan yuqori qiymatli tushirish qarshiligini ta'minlash kerak. Bu rezistordan normal ishlaganda uni qizdirmasdan oz miqdorda oqim o‘tadi.
Impulsli zaryadlash oqimidan himoya qilish va sug'urta sifatida biz past qarshilikli rezistorni qo'ydik. Kondensator maxsus bo'lishi kerak, u kamida 250 V yoki 400 V o'zgaruvchan tok zanjiri uchun mo'ljallangan.
Svetodiodli sekanslash sxemasi ketma-ket ulangan bir nechta LEDlardan lampochkani o'rnatishni o'z ichiga oladi. Bu misol uchun bitta qarshi diyot yetarli.
Rezistordagi kuchlanishning pasayishi kamroq bo'lgani uchun LEDlar bo'ylab kuchlanishning umumiy pasayishi quvvat manbaidan olib tashlanishi kerak.
O'rnatilgan diyot LEDlar orqali o'tadigan oqimga o'xshash oqim uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak va teskari kuchlanish LEDlardagi kuchlanishlar yig'indisiga teng bo'lishi kerak. Eng yaxshisi, juft sonli LEDlarni ishlatib, ularni bir-biriga ulang.
Bir zanjirda oʻndan ortiq LED boʻlishi mumkin. Kondensatorni hisoblash uchun siz tarmoqning amplitudali kuchlanishidan 315 V LEDlarning kuchlanish pasayishi yig'indisini olib tashlashingiz kerak. Natijada biz tushganlar sonini topamizkondansatkichdagi kuchlanish.
LED ulanishda xatoliklar
- Birinchi xato - LEDni cheklovchisiz, to'g'ridan-to'g'ri manbaga ulaganingizda. Bunday holda, oqim miqdori ustidan nazorat yo'qligi sababli LED juda tez ishlamay qoladi.
- Ikkinchi xato - umumiy rezistorga parallel ravishda o'rnatilgan LEDlarni ulash. Parametrlarning tarqalishi mavjudligi sababli, LEDlarning yorqinligi boshqacha bo'ladi. Bundan tashqari, agar LEDlardan biri ishlamay qolsa, ikkinchi LEDning oqimi kuchayadi, buning natijasida u yonib ketishi mumkin. Shunday qilib, bitta rezistordan foydalanilganda, LEDlar ketma-ket ulanishi kerak. Bu rezistorni hisoblashda tokni bir xil qoldirish va LEDlarning kuchlanishlarini qo‘shish imkonini beradi.
- Uchinchi xato - bu turli xil oqimlar uchun mo'ljallangan LEDlarning ketma-ket yoqilganda. Bu ulardan birining zaif yonishiga yoki aksincha - eskirishiga olib keladi.
- Toʻrtinchi xato - qarshilik yetarli boʻlmagan qarshilikdan foydalanish. Shu sababli, LED orqali oqadigan oqim juda katta bo'ladi. Haddan tashqari oshirilgan oqim kuchlanishida energiyaning bir qismi issiqlikka aylanadi, natijada kristalning haddan tashqari qizishi va uning xizmat qilish muddati sezilarli darajada qisqaradi. Buning sababi kristall panjaraning nuqsonlari. Agar oqim kuchlanishi yanada oshsa va p-n o'tish joyi qizib ketsa, bu ichki kvant rentabelligining pasayishiga olib keladi. NatijadaLED yorug'ligi pasayadi va kristal buziladi.
- Beshinchi xato - bu teskari kuchlanish cheklovi bo'lmaganda, sxemasi juda oddiy bo'lgan 220V kuchlanishli LEDni yoqishdir. Aksariyat LEDlar uchun ruxsat etilgan maksimal teskari kuchlanish taxminan 2V ni tashkil qiladi va teskari yarim tsikldagi kuchlanish kuchlanishning pasayishiga ta'sir qiladi, bu LED o'chirilgan paytda besleme zo'riqishiga teng.
- Oltinchi sabab - quvvati etarli bo'lmagan rezistordan foydalanish. Bu rezistorning kuchli isishi va uning simlariga tegib turgan izolyatsiyani eritish jarayonini qo'zg'atadi. Keyin bo'yoq kuyishni boshlaydi va yuqori harorat ta'sirida halokat sodir bo'ladi. Buning sababi, rezistor faqat ishlash uchun mo'ljallangan quvvatni yo'qotadi.
Kuchli LEDni yoqish sxemasi
Kuchli LEDlarni ulash uchun siz barqarorlashtirilgan oqim chiqishiga ega AC / DC konvertorlaridan foydalanishingiz kerak. Bu qarshilik yoki LED drayveri ICga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi. Shu bilan birga, biz oddiy LED ulanishi, qulay tizimdan foydalanish va xarajatlarni kamaytirishga erisha olamiz.
Kuchli LEDlarni yoqishdan oldin ular quvvat manbaiga ulanganligiga ishonch hosil qiling. Tizimni quvvatlangan quvvat manbaiga ulamang, aks holda LEDlar ishlamay qoladi.
5050 LEDlar. Xususiyatlari. Ulanish sxemasi
Kam quvvatli LEDlarga sirt oʻrnatish LEDlari (SMD) ham kiradi. Ko'pincha ular uchun ishlatiladimobil telefon yoki dekorativ LED tasmasi uchun orqa yoritish tugmalari.
5050 LEDlar (tana turi: 5 dan 5 mm gacha) yarimo'tkazgichli yorug'lik manbalari bo'lib, ularning oldingi kuchlanishi 1,8-3,4 V, har bir kristal uchun to'g'ridan-to'g'ri oqim kuchi 25 mA gacha. SMD 5050 LEDlarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ularning dizayni uchta kristaldan iborat bo'lib, bu LEDning bir nechta ranglarini chiqarishga imkon beradi. Ular RGB LEDlar deb ataladi. Ularning tanasi issiqqa chidamli plastmassadan qilingan. Diffuz linza shaffof va epoksi qatroni bilan to'ldirilgan.
5050 LED imkon qadar uzoq davom etishi uchun ular qarshilik ko'rsatkichlariga ketma-ket ulanishi kerak. Sxemaning maksimal ishonchliligi uchun har bir zanjir uchun alohida rezistorni ulash yaxshidir.
Miltillovchi LEDlarni yoqish sxemalari
Miltillovchi LED - bu integral impuls generatori o'rnatilgan LED. Uning miltillash chastotasi 1,5 dan 3 Gts gacha.
Miltillovchi LED ancha ixcham boʻlishiga qaramay, unda yarimoʻtkazgich generator chipi va qoʻshimcha elementlar mavjud.
Miltillovchi LEDning kuchlanishiga kelsak, u universaldir va har xil bo'lishi mumkin. Masalan, yuqori kuchlanish uchun 3-14 volt, past kuchlanish uchun esa 1,8-5 volt.
Shunday qilib, miltillovchi LEDning ijobiy fazilatlari yorug'lik signalizatsiya qurilmasining kichik o'lchamlari va ixchamligidan tashqari, ruxsat etilgan kuchlanishning keng diapazonini ham o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, u turli xil ranglarni chiqarishi mumkin.
Alohida miltillovchi turlaridaLEDlar har xil miltillash intervallariga ega bo'lgan uchta rang-barang LEDga o'rnatilgan.
Miltillovchi LEDlar ham ancha tejamkor. Gap shundaki, LEDni yoqish uchun elektron sxema MOS tuzilmalarida ishlab chiqariladi, buning natijasida alohida funktsional blokni miltillovchi diod bilan almashtirish mumkin. Kichik o'lchamlari tufayli miltillovchi LEDlar ko'pincha kichik radio elementlarni talab qiladigan ixcham qurilmalarda qo'llaniladi.
Sxemada miltillovchi LEDlar oddiylar bilan bir xil tarzda ko'rsatilgan, yagona istisno shundaki, o'qlarning chiziqlari shunchaki tekis emas, balki nuqtali. Shunday qilib, ular LEDning miltillashini anglatadi.
Miltillovchi LEDning shaffof korpusi orqali uning ikki qismdan iboratligini ko'rishingiz mumkin. U erda, katod asosining salbiy terminalida yorug'lik chiqaradigan diod kristalli, anod terminalida esa osilator chipi mavjud.
Ushbu qurilmaning barcha komponentlari uchta oltin simli o'tkazgich yordamida ulangan. Miltillovchi LEDni oddiydan farqlash uchun yorug'likdagi shaffof korpusga qarang. U yerda bir xil oʻlchamdagi ikkita substratni koʻrishingiz mumkin.
Bir substratda kristalli yorug'lik chiqaruvchi kub mavjud. U noyob tuproq qotishmasidan qilingan. Yorug'lik oqimi va fokusni oshirish, shuningdek radiatsiya naqshini shakllantirish uchun parabolik alyuminiy reflektor ishlatiladi. Miltillovchi LEDdagi bu reflektor odatdagidan kichikroq. Buning sababi ikkinchi yarmidakorpusda integral mikrosxemaga ega substrat mavjud.
Bu ikki substrat bir-biriga ikkita oltin simli koʻprik orqali ulangan. Miltillovchi LED korpusiga kelsak, u yorug'lik o'tkazmaydigan matli plastmassadan yoki shaffof plastmassadan tayyorlanishi mumkin.
Miltillovchi LEDdagi emitent korpus simmetriya oʻqida joylashmaganligi sababli bir xil yoritish uchun monolit rangli diffuz nur yoʻriqnomasidan foydalanish kerak.
Shaffof korpus mavjudligini faqat tor nurlanish naqshiga ega boʻlgan katta diametrli miltillovchi LEDlarda topish mumkin.
Miltillovchi LED generatori yuqori chastotali asosiy osilatordan iborat. Uning ishi doimiy va chastotasi taxminan 100 kHz.
Yuqori chastotali generator bilan bir qatorda mantiqiy elementlarga ajratuvchi ham ishlaydi. U, o'z navbatida, yuqori chastotani 1,5-3 Gts gacha ajratadi. Yuqori chastotali generatorni chastota bo'luvchi bilan ishlatishning sababi shundaki, past chastotali generatorning ishlashi vaqt sxemasi uchun eng katta sig'imga ega bo'lgan kondansatkichni talab qiladi.
Yuqori chastotani 1-3 Gts gacha ko'tarish mantiqiy elementlarda ajratuvchilar mavjudligini talab qiladi. Va ular yarimo'tkazgich kristalining kichik maydonida juda oson qo'llanilishi mumkin. Yarimo'tkazgichli substratda, ajratuvchi va asosiy yuqori chastotali osilatorga qo'shimcha ravishda, himoya diyot va elektron kalit mavjud. Cheklovchirezistor 3 dan 12 voltgacha bo'lgan kuchlanish uchun mo'ljallangan miltillovchi LEDlarga o'rnatilgan.
Past kuchlanishli miltillovchi LEDlar
Past kuchlanishli miltillovchi LEDlarga kelsak, ular cheklovchi rezistorga ega emas. Elektr ta'minoti teskari bo'lsa, himoya diyot talab qilinadi. Bu mikrosxemaning ishdan chiqishini oldini olish uchun kerak.
Yuqori kuchlanishli miltillovchi LEDlar uzoq vaqt ishlashi va muammosiz ishlashi uchun ta'minot kuchlanishi 9 voltdan oshmasligi kerak. Agar kuchlanish ko'tarilsa, u holda miltillovchi LEDning quvvat sarfi kuchayadi, bu esa yarimo'tkazgich kristalining isishiga olib keladi. Keyinchalik, haddan tashqari qizib ketganligi sababli, miltillovchi LEDning buzilishi boshlanadi.
Miltillovchi LEDning sog'lig'ini tekshirish zarur bo'lganda, buni xavfsiz bajarish uchun siz LED bilan ketma-ket ulangan 4,5 voltli batareya va 51 ohm rezistordan foydalanishingiz mumkin. Rezistorning kuchi kamida 0,25 Vt bo'lishi kerak.
LEDlarni oʻrnatish
Svetodiodlarni oʻrnatish juda muhim masala, chunki bu ularning hayotiyligi bilan bevosita bogʻliq.
Svetodiodlar va mikrosxemalar statik va qizib ketishni yoqtirmagani uchun qismlarni iloji boricha tezroq, besh soniyadan ko'p bo'lmagan holda lehimlash kerak. Bunday holda siz kam quvvatli lehimli temirdan foydalanishingiz kerak. Uchining harorati 260 darajadan oshmasligi kerak.
Lehimlashda siz qo'shimcha ravishda tibbiy cımbızlardan foydalanishingiz mumkin. LED cımbızlarkorpusga yaqinroq mahkamlanadi, buning natijasida lehim paytida kristaldan qo'shimcha issiqlik chiqariladi. LEDning oyoqlari buzilmasligi uchun ularni ko'p egmaslik kerak. Ular bir-biriga parallel turishi kerak.
Haddan tashqari yuklanish yoki qisqa tutashuvni oldini olish uchun qurilma sug'urta bilan jihozlangan bo'lishi kerak.
LEDlarni silliq yoqish sxemasi
Yumshoq yoqish va oʻchirish LED sxemasi boshqalar orasida mashhur boʻlib, oʻz avtomobillarini sozlashni istagan avtomobil egalari bunga qiziqish bildirmoqda. Ushbu sxema avtomobilning ichki qismini yoritish uchun ishlatiladi. Ammo bu uning yagona ilovasi emas. U boshqa hududlarda ham qoʻllaniladi.
Oddiy LED yumshoq ishga tushirish davri tranzistor, kondansatör, ikkita rezistor va LEDdan iborat bo'ladi. Har bir LED qatori orqali 20 mA oqim o'tkaza oladigan shunday oqim cheklovchi rezistorlarni tanlash kerak.
LEDlarni muammosiz yoqish va o'chirish sxemasi kondansatörsiz to'liq bo'lmaydi. Aynan u unga yig'ishga imkon beradi. Transistor p-n-p-tuzilmasi bo'lishi kerak. Va kollektordagi oqim 100 mA dan kam bo'lmasligi kerak. Agar LED yumshoq ishga tushirish sxemasi to'g'ri yig'ilgan bo'lsa, u holda avtomobil ichki yoritgichi misolida LEDlar 1 soniyada muammosiz yonadi va eshiklar yopilgandan keyin ular muammosiz o'chadi.
LEDlarni muqobil yoqish. Diagramma
LEDlar yordamida yoritish effektlaridan biri ularni birma-bir yoqishdir. U olov deb ataladi. Bunday sxema avtonom quvvat manbaidan ishlaydi. Uning dizayni uchun an'anaviy kalit ishlatiladi, u o'z navbatida har bir LEDni quvvat bilan ta'minlaydi.
Ikki mikrosxema va o'nta tranzistordan iborat qurilmani ko'rib chiqaylik, ular birgalikda asosiy osilatorni tashkil qiladi, o'zini boshqaradi va indekslaydi. Asosiy osilatorning chiqishidan impuls nazorat blokiga uzatiladi, bu ham o'nlik hisoblagich hisoblanadi. Keyin kuchlanish tranzistorning bazasiga qo'llaniladi va uni ochadi. LED anodi quvvat manbaining musbatiga ulangan, bu esa porlashga olib keladi.
Ikkinchi impuls hisoblagichning keyingi chiqishida mantiqiy birlikni hosil qiladi va oldingisida past kuchlanish paydo bo'ladi va tranzistorni yopadi, bu esa LEDni o'chirishga olib keladi. Keyin hamma narsa bir xil ketma-ketlikda sodir bo'ladi.
