LED spriegums detalizēti - kā uzzināt darba strāvu
Nereti gaismas diodes nonāk remontētāja vai radioamatiera rokās bez tehniskās dokumentācijas piemērošanas. Lai pareizi izmantotu pusvadītāju ierīces, ir jāzina to īpašības, pretējā gadījumā gaismu izstarojošā elementa agrīna atteice ir neizbēgama. Lai gan gaismas diodes vadības parametrs ir strāva, ir svarīgi zināt darba spriegumu - ja tas tiek pārsniegts, p-n savienojuma kalpošanas laiks būs īss.
Kā uzzināt, kura LED ir lampā
Vienkāršākā iespēja ir, ja lampa ir pilnībā funkcionējoša. Šajā gadījumā jums vienkārši jāizmēra sprieguma kritums jebkurā no elementiem. Ja, pieslēdzot strāvu, viens vai vairāki elementi nespīd (vai visi), jums ir jāiet otrādi.
Ja lampa ir uzbūvēta saskaņā ar shēmu ar draiveri, tad izejas spriegums tiek norādīts uz draivera augšējās un apakšējās robežas veidā. Tas ir saistīts ar faktu, ka vadītājs stabilizē strāvu. Lai to izdarītu, viņam ir jāmaina spriegums noteiktās robežās.Faktiskais spriegums būs jāmēra ar multimetru un jāpārliecinās, ka tas ir normāls. Tālāk vizuāli (gar iespiedshēmas plates sliedēm) nosakiet paralēlo gaismas diožu ķēžu skaitu matricā un elementu skaitu ķēdē. spriegums vadītājiem jādala ar sērijveidā savienoto elementu skaitu. Ja draivera spriegums nav norādīts, tad to var izmērīt tikai faktiski.
Ja gaismeklis ir uzbūvēts pēc shēmas ar balasta rezistoru un tā pretestība ir zināma (vai var izmērīt), tad LED spriegumu var noteikt ar aprēķinu. Lai to izdarītu, jums jāzina darba strāva. Šajā gadījumā jums ir jāaprēķina:
- sprieguma kritums pāri rezistoram - urezistors \u003d Irab * Rrezistors;
- sprieguma kritums LED ķēdē – Uled=Usupply – Uresist;
- dalīt Uled ar ierīču skaitu ķēdē.
Ja Iwork nav zināms, to var uzskatīt par 20-25 mA (mazjaudas lampām tiek izmantota ķēde ar rezistoru). Precizitāte praktiskiem nolūkiem būs pieņemama.
Cik voltu ir gaismas diodes priekšējais spriegums
Izpētot LED standarta strāvas-sprieguma raksturlielumus, uz tā var pamanīt vairākus raksturīgus punktus:
- Punktā 1 p-n pāreja sāk atvērties. Caur to plūst strāva, un gaismas diode sāk degt.
- Palielinoties spriegumam, strāva sasniedz darba vērtību (šajā gadījumā 20 mA), un 2. punktā spriegums darbojas šai LED, spīduma spilgtums kļūst optimāls.
- Ar turpmāku sprieguma pieaugumu strāva palielinās, un 3. punktā sasniedz maksimālo pieļaujamo vērtību. Pēc tam tas ātri neizdodas, un CVC līkne pieaug tikai teorētiski (pārtraukts laukums).
Jāņem vērā, ka pēc locījuma beigām un lineārā posma sasniegšanas I–V raksturlielumam ir liels stāvums, kas rada divas sekas:
- pieaugot strāvai (piemēram, ja draiveris nedarbojas pareizi vai nav balasta rezistora), spriegums nedaudz palielinās, tāpēc mēs varam runāt par pastāvīgu sprieguma kritumu pāri p-n krustojumam neatkarīgi no darba strāvas (stabilizācijas efekts);
- Ar nelielu sprieguma pieaugumu strāva strauji palielinās.
Tāpēc nav iespējams būtiski palielināt elementa spriegumu attiecībā pret darba elementu.
Cik voltu ir gaismas diodes
Gaismas diožu parametri lielākoties ir atkarīgi no materiāla, no kura izgatavots p-n savienojums, lai gan daži raksturlielumi joprojām ir atkarīgi no konstrukcijas. Tipiskās darba sprieguma un mirdzuma krāsas vērtības mazjaudas elementiem pie 20 mA strāvas ir apkopotas tabulā:
| Materiāls | Mirdzoša krāsa | Tiešā sprieguma diapazons, V |
|---|---|---|
| GaAs, GaAlAs | Infrasarkanais | 1,1 – 1,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | sarkans | 1,5 – 2,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | apelsīns | 1,7 – 2,8 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Dzeltens | 1,7 – 2,5 |
| GaP, InGaN | Zaļš | 1,7 – 4 |
| ZnSe, InGaN | Zils | 3,2 – 4,5 |
| Fosfors | Balts | 2,7 – 4,3 |
Jaudīgas gaismas diodes darbojas ar lielu strāvu. Tādējādi populārā LED 5730 kristāls ir paredzēts ilgstošai darbībai ar strāvu 150 mA.Bet, pateicoties stāvajam CVC, kas stabilizē sprieguma kritumu, tā Uwork ir aptuveni 3,2 V, kas iekļaujas tabulā norādītajā vērtībā.
Kā noteikt spriegumu
Visredzamākā metode pusvadītāju ierīces sprieguma noteikšanai ir regulētas barošanas avota izmantošana. Ja barošanas bloks tiek regulēts no nulles un tajā pašā laikā ir iespējama strāvas kontrole (un vēl labāk - tās ierobežošana), tad nekas cits nav vajadzīgs.
Nepieciešams pievienojiet LED uz avotu, stingri ievērojot polaritāte. Tālāk jums vienmērīgi jāpaaugstina spriegums (līdz 3...3,5 V). Pie noteikta sprieguma gaismas diode mirgos pilnā spēkā. Šis līmenis aptuveni atbildīs darba strāvai, ko var nolasīt uz ampērmetra. Ja ierīcei nav iebūvēta ampērmetra, tad ļoti vēlams strāvu kontrolēt, izmantojot ārēju ierīci.
Šī metode ir piemērojama ierīcēm optiskā diapazonā. UV un IR gaismas diožu spīdums nav redzams cilvēka redzei, taču pēdējā gadījumā jūs varat vērot, kā LED ieslēdzas caur viedtālruņa kameru. Tādā veidā var izsekot infrasarkanā starojuma izskatam.
Svarīgs! Paaugstinoties spriegumam, nepārsniedziet 3...3,5 V robežu! Ja šādos apstākļos gaismas diode neiedegas, ierīce var būt savienota ar apgrieztu polaritāti. Tas var neizdoties, ja tiek pārsniegts apgrieztā sprieguma ierobežojums.
Ja nav regulēta avota, varat izmantot parasto barošanas avotu ar fiksētu izeju, kas acīmredzami ir augstāks par paredzamo LED spriegumu. Vai pat 9 V akumulators, taču šajā gadījumā būs iespējams pārbaudīt tikai mazjaudas LED.Lai strāva ķēdē nepārsniegtu augšējo robežu, gaismas izstarojošajam elementam sērijveidā jāpielodē rezistors. Ja tiek pieņemts, ka LED ir mazjaudas un darbojas ar strāvu, kas nepārsniedz 20 mA, tad avotam ar izejas spriegumu 12 V rezistoram jābūt apmēram 500 omi. Ja izmantojat jaudīgu apgaismes ierīci (piemēram, izmērs 5730) ar strāvu 150 mA (akumulators ne vienmēr nodrošinās šādu strāvu), tad rezistoram jābūt apmēram 10 omi. Ir nepieciešams pieslēgt ķēdi pie pastāvīga sprieguma avota, pārliecinieties, vai LED iedegas, un izmērīt sprieguma kritumu pāri.
Ir alternatīvi veidi, kā uzzināt, cik daudz voltu aprēķinātā LED.
multimetrs
Dažiem multimetriem spriegums, kas tiek pievadīts uz spailēm diodes pārbaudes režīmā, ir pietiekami augsts, lai apgaismotu LED. Ar šādu mērierīci var noteikt gaismas diodes darba spriegumu, vienlaikus pārbaudot pusvadītāja elementa spraudni. Ja p-n savienojums ir pareizi pievienots, savienojums sāks spīdēt, un testeris parādīs zināmu pretestību (atkarībā no gaismas diodes veida). Šīs metodes problēma ir tāda, ka ir nepieciešams otrs multimetrs, lai izmērītu faktisko U darba vērtību pie LED tapām. Un vēl viens punkts: maz ticams, ka multimetra mērīšanas spriegums būs pietiekams, lai gaismas diode nonāktu pašreizējā darbības punktā. Vizuāli tas ir pamanāms ar nepietiekami spilgto spīdumu, un mērījumiem tas nozīmēs, ka LED nav sasniedzis CVC lineāro daļu un darba sprieguma faktiskā vērtība būs lielāka.
Pēc izskata
Darba spriegumu var aptuveni novērtēt pēc LED spīduma izskata un krāsas (dažreiz krāsu var noteikt pat bez strāvas padeves). Lai to izdarītu, varat izmantot iepriekš redzamo tabulu. Bet spriegumu nav iespējams viennozīmīgi noteikt pēc LED spīduma krāsas. Bieži ražotāji tonē savienojumu tā, lai p-n savienojuma starojuma krāsa veidojas ar lēcas krāsu un tiek iegūts jauns tonis. Turklāt pat vienas krāsas ietvaros dažādu veidu gaismas diodēm ir dažādi parametri (sk. tabulu). Tātad baltai LED sprieguma starpība var sasniegt vairāk nekā 50%.
Kā uzzināt, kādai strāvai ir paredzēts LED
Viss iepriekš minētais attiecas uz parastajām gaismas diodēm, kas darbojas bez papildu iebūvētiem elementiem. Esošās tehnoloģijas ļauj ierīces korpusā iegult papildu komponentus. Piemēram, dzēšanas rezistori. Šādi tiek iegūtas gaismas diodes augstākam spriegumam - 5,12 vai 220 V. Vizuāli noteikt šādu ierīču aizdedzes spriegumu ir gandrīz neiespējami.. Tāpēc ir tikai viens veids.
Ja iepriekšējās metodes nepalīdzēja un esat pārliecināts, ka gaismas diode darbojas, mēģiniet tai pievienot paaugstinātu spriegumu. Vispirms 5 V, tad palieliniet spriegumu līdz 12 V, ja nav rezultāta, varat mēģināt palielināt vēl, līdz 220 V. Bet līdz šādām vērtībām labāk neeksperimentēt - šis spriegums ir bīstams cilvēkiem. Turklāt kļūdas gadījumā jūs varat saņemt LED korpusa iznīcināšanu. Šajā gadījumā var rasties neliels sprādziens, stieples izolācijas kušana, aizdegšanās utt.Šobrīd tehnoloģijas ir pavirzījušās tālu uz priekšu, un LED nav tik dārgas, lai tās dēļ riskētu ar aprīkojumu un veselību.
Nostipriniet zināšanas, izmantojot video.
