LED-jännite yksityiskohtaisesti - kuinka selvittää käyttövirta
Usein LEDit joutuvat korjaamon tai radioamatöörin käsiin ilman teknistä dokumentaatiota. Puolijohdelaitteiden oikea käyttö edellyttää niiden ominaisuuksien tuntemista, muuten valoa emittoivan elementin varhainen vikaantuminen on väistämätöntä. Vaikka LEDin ohjausparametri on virta, käyttöjännitteen tunteminen on tärkeää - jos se ylittyy, p-n-liitoksen käyttöikä on lyhyt.
Kuinka selvittää, mikä LED on lampussa
Helpoin vaihtoehto on, jos lamppu on täysin toimiva. Tässä tapauksessa sinun tarvitsee vain mitata jännitehäviö minkä tahansa elementin välillä. Jos yksi tai useampi elementti ei loista (tai kaikki), kun virta kytketään, sinun on mentävä toiseen suuntaan.
Jos lamppu on rakennettu kaavion mukaan ohjaimella, lähtöjännite ilmoitetaan ohjaimessa ylä- ja alarajojen muodossa. Tämä johtuu siitä, että kuljettaja vakauttaa virran. Tätä varten hänen on muutettava jännitettä tietyissä rajoissa.Todellinen jännite on mitattava yleismittarilla ja varmistettava, että se on normaali. Määritä seuraavaksi visuaalisesti (painetun piirilevyn raitoja pitkin) matriisissa olevien LEDien rinnakkaisten ketjujen lukumäärä ja ketjun elementtien lukumäärä. Jännite Kuljettajat on jaettava sarjaan kytkettyjen elementtien lukumäärällä. Jos ohjaimen jännitettä ei ole ilmoitettu, se voidaan mitata vain tosiasiallisesti.
Jos valaisin on rakennettu virranrajoittimella varustetun piirin mukaan ja sen resistanssi tiedetään (tai voidaan mitata), niin LED-jännite voidaan määrittää laskennallisesti. Tätä varten sinun on tiedettävä käyttövirta. Tässä tapauksessa sinun on laskettava:
- jännitehäviö vastuksen yli - uresistor \u003d Irab * Rresistor;
- jännitehäviö LED-ketjun yli – Uled=Usupply – Uresistori;
- jaa Uled ketjussa olevien laitteiden lukumäärällä.
Jos Iwork on tuntematon, se voidaan ottaa 20-25 mA:ksi (pientehoisille lampuille käytetään vastuspiiriä). Tarkkuus on hyväksyttävä käytännön tarkoituksiin.
Kuinka monta volttia on LEDin myötäjännite
Jos tutkit LEDin vakiovirta-jännite-ominaisuutta, voit huomata siinä useita ominaispiirteitä:
- Kohdassa 1 p-n siirtymä alkaa avautua. Sen läpi kulkee virta ja LED alkaa palaa.
- Jännitteen kasvaessa virta saavuttaa käyttöarvon (tässä tapauksessa 20 mA), ja kohdassa 2 jännite toimii tälle LEDille, hehkun kirkkaudesta tulee optimaalinen.
- Kun jännite kasvaa edelleen, virta kasvaa ja saavuttaa kohdassa 3 suurimman sallitun arvon. Sen jälkeen se epäonnistuu nopeasti ja CVC-käyrä kasvaa vain teoreettisesti (katkoviiva).
On huomattava, että käännöksen päätyttyä ja lineaarisen leikkauksen saavuttamisen jälkeen I–V-ominaiskäyrä on suuri jyrkkyys, mikä johtaa kahteen seuraukseen:
- kun virta kasvaa (esimerkiksi jos ajurissa on toimintahäiriö tai liitäntävastusta ei ole), jännite nousee hieman, joten voimme puhua jatkuvasta jännitteen pudotuksesta p-n-liitoksen yli käyttövirrasta riippumatta (stabilointivaikutus);
- Pienellä jännitteen nousulla virta kasvaa nopeasti.
Siksi on mahdotonta lisätä merkittävästi elementin jännitettä suhteessa toimivaan.
Kuinka monta volttia ovat LEDit
LEDien parametrit riippuvat enimmäkseen materiaalista, josta p-n-liitos on tehty, vaikka osa ominaisuuksista riippuu silti suunnittelusta. Pienitehoisten elementtien tyypilliset käyttöjännitteen arvot ja hehkun värit 20 mA virralla on koottu taulukkoon:
| Materiaali | Hehkuva väri | Myötäjännitealue, V |
|---|---|---|
| GaAs, GaAlAs | Infrapuna | 1,1 – 1,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Punainen | 1,5 – 2,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Oranssi | 1,7 – 2,8 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Keltainen | 1,7 – 2,5 |
| GaP, InGaN | Vihreä | 1,7 – 4 |
| ZnSe, InGaN | Sininen | 3,2 – 4,5 |
| Fosfori | Valkoinen | 2,7 – 4,3 |
Tehokkaat LED-valot toimivat suurilla virroilla. Siten suositun LED 5730:n kristalli on suunniteltu pitkäaikaiseen käyttöön 150 mA:n virralla.Mutta jännitteen pudotusta stabiloivan jyrkän CVC:n ansiosta sen Uwork on noin 3,2 V, mikä sopii taulukossa ilmoitettuun arvoon.
Kuinka määrittää jännite
Ilmeisin menetelmä puolijohdelaitteen jännitteen määrittämiseksi on käyttää säädeltyä teholähdettä. Jos virtalähdettä säädellään tyhjästä ja samalla virransäätö on mahdollista (ja mikä vielä parempi - sen rajoitus), muuta ei tarvita.
Välttämätön liitä LED lähteeseen tarkasti tarkkaan vastakkaisuus. Seuraavaksi sinun on nostettava tasaisesti jännitettä (3...3,5 V asti). Tietyllä jännitteellä LED vilkkuu täydellä voimalla. Tämä taso vastaa suunnilleen käyttövirtaa, joka voidaan lukea ampeerimittarilla. Jos laitteessa ei ole sisäänrakennettua ampeerimittaria, on erittäin toivottavaa ohjata virtaa ulkoisen laitteen avulla.
Tätä menetelmää voidaan soveltaa optisella alueella oleviin laitteisiin. UV- ja IR-LED-valojen hehku ei näy ihmisen näkökyvylle, mutta jälkimmäisessä tapauksessa voit katsella LEDin syttymistä älypuhelimen kameran kautta. Tällä tavalla infrapunasäteilyn esiintymistä voidaan seurata.
Tärkeä! Kun jännite nousee, älä ylitä 3...3,5 V:n rajaa! Jos LED ei syty näissä olosuhteissa, laite voi olla kytketty päinvastaiseen napaisuuteen. Se voi epäonnistua, jos käänteisjänniteraja ylitetään.
Jos säädeltyä lähdettä ei ole, voit ottaa perinteisen virtalähteen kiinteällä lähdöllä, joka on selvästi suurempi kuin odotettu LED-jännite. Tai jopa 9 V akku, mutta tässä tapauksessa on mahdollista tarkistaa vain pienitehoinen LED.Valoelementtiin on juotettava sarjaan vastus, jotta virtapiirissä ei ylitä ylärajaa. Jos oletetaan, että LED on pienitehoinen ja toimii enintään 20 mA virralla, niin lähteessä, jonka lähtöjännite on 12 V, vastuksen tulisi olla noin 500 ohmia. Jos käytät voimakasta valaisinta (esimerkiksi kokoa 5730), jonka virta on 150 mA (akku ei aina tarjoa tällaista virtaa), vastuksen tulisi olla noin 10 ohmia. Piiri on kytkettävä vakiojännitelähteeseen, varmistettava, että LED syttyy ja mitata jännitehäviö sen yli.
On olemassa vaihtoehtoisia tapoja selvittää kuinka paljon voltin laskettu LED.
yleismittari
Joissakin yleismittareissa liittimiin syötetty jännite dioditestitilassa on tarpeeksi korkea sytyttääkseen LEDin. Tällaista mittauslaitetta voidaan käyttää LEDin käyttöjännitteen määrittämiseen, samalla kun tarkastetaan puolijohdeelementin pinout. Jos p-n-liitos on kytketty oikein, liitos alkaa hehkua ja testeri näyttää jonkin verran vastusta (LED-tyypistä riippuen). Tämän menetelmän ongelmana on, että tarvitaan toinen yleismittari mittaamaan todellista U-työarvoa LED-nastoista. Ja toinen kohta: yleismittarin mittausjännite ei todennäköisesti riitä saattamaan LED-valoa nykyiseen toimintapisteeseen. Visuaalisesti tämä on havaittavissa riittämättömällä kirkkaalla hehkulla, ja mittauksissa tämä tarkoittaa, että LED ei ole saavuttanut CVC:n lineaarista osaa ja käyttöjännitteen todellinen arvo on suurempi.
Ulkonäön perusteella
Käyttöjännite voidaan arvioida likimäärin LED-hehkun ulkonäön ja värin perusteella (joskus väri voidaan määrittää jopa ilman virtaa laitteeseen). Voit tehdä tämän käyttämällä yllä olevaa taulukkoa. Mutta on mahdotonta määrittää yksiselitteisesti jännitettä LED-valon värin perusteella. Usein valmistajat sävyttävät yhdisteen niin, että p-n-liitoksen säteilyn väri muodostuu linssin värin kanssa ja saadaan uusi sävy. Lisäksi jopa saman värin sisällä on erityyppisten LEDien parametrien hajaannus (katso taulukko). Joten valkoisen LEDin jännite-ero voi olla yli 50%.
Kuinka saada selville, mille virralle LED on mitoitettu
Kaikki yllä oleva koskee tavallisia LED-valoja, jotka toimivat ilman sisäänrakennettuja lisäelementtejä. Nykyisten tekniikoiden avulla voit upottaa lisäkomponentteja laitteen koteloon. Esimerkiksi sammutusvastukset. Näin saadaan LEDit korkeammalle jännitteelle - 5,12 tai 220 V. Tällaisten laitteiden sytytysjännitteen visuaalinen määrittäminen on lähes mahdotonta.. Siksi on vain yksi tapa.
Jos edelliset menetelmät eivät toimineet ja olet varma, että LED toimii, sinun tulee yrittää lisätä siihen lisäjännitettä. Ensin 5 V, sitten nosta jännite 12 V:iin, jos tulosta ei ole, voit yrittää nostaa edelleen, jopa 220 V. Mutta on parempi olla kokeilematta tällaisia arvoja - tämä jännite on vaarallinen ihmisille. Lisäksi, jos tapahtuu virhe, voit saada LED-kotelon tuhoutumisen. Tässä tapauksessa voi tapahtua pieni poksahdus, johdineristeen sulaminen, tulipalo jne.Tällä hetkellä tekniikka on mennyt pitkälle eteenpäin, eikä LED ole niin kallis, että se vaarantaisi sen vuoksi laitteet ja terveyden.
Vahvista tietoa videoiden avulla.
