مصابيح LED ذات الألوان المختلفة لها نطاق جهد التشغيل الخاص بها. إذا رأينا مصباح LED بقوة 3 فولت، فيمكن أن ينتج ضوءًا أبيض أو أزرق أو أخضر. ولا يمكنك توصيله مباشرة بمصدر طاقة يولد أكثر من 3 فولت.

حساب مقاومة المقاوم

لخفض الجهد على LED، يتم توصيل المقاوم على التوالي أمامه. ستكون المهمة الرئيسية للكهربائي أو الهواة هي اختيار المقاومة الصحيحة.

هذا ليس صعبا بشكل خاص. الشيء الرئيسي هو أن تعرف المعلمات الكهربائيةلمبة LED، تذكر قانون أوم وتعريف القدرة الحالية.

R=مقاومة Uon/ILED

ILED هو الحالي المسموح بهللصمام. ويجب الإشارة إليه في خصائص الجهاز مع انخفاض الجهد المباشر. يجب ألا يتجاوز التيار المار عبر الدائرة القيمة المسموح بها. فقد يؤدي ذلك إلى تلف جهاز LED.

غالبًا ما يتم تمييز أجهزة LED الجاهزة للاستخدام بالطاقة (W) والجهد أو التيار. ولكن بمعرفة اثنتين من هذه الخصائص، يمكنك دائمًا العثور على الثالثة. تستهلك أبسط تركيبات الإضاءة طاقة تبلغ حوالي 0.06 واط.

عند توصيله على التوالي، فإن الجهد الإجمالي لمصدر الطاقة U هو مجموع Unres. وU على الصمام. ثم U على الدقة.=U-U على LED

لنفترض أنك بحاجة إلى توصيل مصباح LED بجهد أمامي 3 فولت وتيار 20 مللي أمبير بمصدر طاقة 12 فولت. نحن نحصل:

R=(12-3)/0.02=450 أوم.

عادة، يتم أخذ المقاومة باحتياطي. للقيام بذلك، يتم ضرب التيار بعامل 0.75. وهذا يعادل ضرب المقاومة بـ 1.33.

ولذلك، فمن الضروري أن تأخذ مقاومة 450 * 1.33 = 598.5 = 0.6 كيلو أوم أو أكثر قليلا.

قوة المقاوم

لتحديد قوة المقاومة يتم استخدام الصيغة:

P=U²/ R= ILED*(U-Uon LED)

في حالتنا: P=0.02*(12-3)=0.18 واط

لا يتم إنتاج مقاومات بهذه القوة، لذلك عليك أن تأخذ العنصر الأقرب إليها قيمة عظيمةأي 0.25 واط. إذا لم يكن لديك مقاومة 0.25 واط، فيمكنك توصيل مقاومتين أقل طاقة على التوازي.

عدد المصابيح في الطوق

يتم حساب المقاومة بطريقة مماثلة إذا تم توصيل عدة مصابيح LED بقدرة 3 فولت على التوالي بالدائرة. في هذه الحالة، يتم طرح مجموع الفولتية لجميع المصابيح الكهربائية من الجهد الإجمالي.

يجب أن تكون جميع مصابيح LED الخاصة بإكليل من عدة مصابيح كهربائية متطابقة بحيث يمر تيار ثابت ومتماثل عبر الدائرة.

يمكن العثور على الحد الأقصى لعدد مصابيح الإضاءة عن طريق قسمة U للشبكة على U من LED واحد وعامل أمان قدره 1.15.

ن=12:3:1.15=3.48

يمكنك بسهولة توصيل 3 أشباه موصلات باعثة للضوء بجهد 3 فولت بمصدر 12 فولت والحصول على توهج ساطع من كل منها.

قوة مثل هذا الطوق صغيرة جدًا. هذه هي الميزة مصابيح LED. حتى الإكليل الكبير سوف يستهلك منك الحد الأدنى من الطاقة. يستخدم المصممون هذا بنجاح عند تزيين الديكورات الداخلية وإضاءة الأثاث والأجهزة.

اليوم، يتم إنتاج نماذج فائقة السطوع بجهد 3 فولت وزيادة التيار المسموح به. تصل قوة كل منها إلى 1 واط أو أكثر، ويختلف استخدام هذه النماذج إلى حد ما. تُستخدم مصابيح LED التي تستهلك 1-2 واط في وحدات الأضواء الكاشفة والفوانيس والمصابيح الأمامية وإضاءة العمل في المباني.

ومن الأمثلة على ذلك شركة CREE، التي تقدم منتجات LED بقدرة 1 وات و3 وات وما إلى ذلك. وقد تم تصنيعها باستخدام تقنيات تفتح إمكانيات جديدة في هذه الصناعة.

يحتاج الصمام الثنائي الباعث للضوء، مثل الشخص، إلى تناول الطعام بشكل صحيح. فقط في هذه الحالة يضمن سنوات عديدة من التشغيل الخالي من المشاكل. تتميز مصابيح LED بخاصية جهد التيار غير الخطي المشابهة للصمام الثنائي التقليدي. ولذلك، يجب أن يتم تشغيلها بواسطة تيار مستقر - وهذا هو أحد المبادئ الأساسية.إذا لم يتم اتباع ذلك، فإن العواقب بالنسبة لمصابيح LED يمكن أن تكون وخيمة.

لتحديد خطة الطاقة التي ستكون الأمثل في حالة معينة، عليك أولاً معرفة البيانات الأولية:

• معلمات LED موحدة من قبل الشركة المصنعة؛
• معلمات مصدر الطاقة (تيار كهربائي 220 فولت أو بطارية أو بطاريات أو أي شيء آخر).

أكثر المعلمات الهامة- هذا هو التيار المقنن والحد الأقصى. في القيمة الاسمية، عادة ما تكون خصائص الإضاءة موحدة - شدة الإضاءة في الشمعدانات أو التدفق الضوئي في اللومن. الحد الأقصى للتيار هو الحد الأقصى للقيمة التي يمكن تشغيل هذا الجهاز بها. تتراوح قيم هذه المعلمات في الأجهزة الحديثة ذات الشريحة الواحدة من عدة مللي أمبير إلى 3 أمبير.

انخفاض الجهد الأمامي هو جهد إمداد LED الذي ينخفض ​​عبر تقاطع p-n عند التيار المقنن. قيمتها مفيدة عند حساب معلمات الإخراج لمصدر الطاقة.

تعد درجة الحرارة القصوى للحالة وتقاطع P-N، والحد الأقصى للجهد العكسي من المعلمات المهمة أيضًا، ولكن في الحالات التي يتم فيها ملاحظة الظروف الحالية ولا توفر الدائرة التبديل العكسي، يمكن تجاهلها.

معلمات إمدادات الطاقة

عند صنع أي جهاز بيديك، من الضروري تحديد معلمات المصدر الذي سيعمل على تشغيل مصابيح LED. شبكة 220 فولت، بطارية سيارة 12 فولت أو بطاريات بسيطة - على أي حال، من الضروري تحديد نطاق جهد الإمداد، أي الحد الأدنى والحد الأقصى لقيمته. بالنسبة لشبكة 220 فولت، يتم إعطاء تفاوت قدره ±10% (ولكن لا يتم ملاحظته دائمًا). بالنسبة للبطارية، يتم أخذ الجهد الكهربائي عند الشحن الكامل وعند تفريغها في الاعتبار. كل شيء واضح مع البطاريات.

في حالة مصادر الطاقة المستقلة، من المهم أيضًا معرفة قدرتها والحد الأقصى لتيار الإخراج.

أبسط مخطط

دع المهمة تكون في صنع واحدة بدائية بيديك، تعمل ببطارية واحدة. خذ على سبيل المثال مصباح C503C (CREE) LED المزود التصنيف الحالي I LED = 20 مللي أمبير وانخفاض الجهد U LED = 3.2 فولت.

نحن نستخدم بطارية ليثيوم 3.7 فولت كمصدر للطاقة (إذا كنت تستخدم بطاريات AA، فلن تتمكن من الحصول على واحدة فقط).

إذا قمت بتشغيل LED مباشرة، فسيكون التيار من خلال LED محدودا فقط بالمقاومة الداخلية للبطارية، والتي ستؤدي في أحسن الأحوال إلى تفريغ سريع للغاية، وفي أسوأ الأحوال - فشل LED. أبسط مخططيظهر التبديل في الشكل أدناه.

للحد من التيار، يتم استخدام e R = (U B -U LED)/ I LED. في حالتنا ستكون المقاومة 25 أوم.

مع زيادة قوة الصمام الثنائي، ستصبح الدائرة أكثر تعقيدًا، وذلك بسبب عند التيارات العالية، لا يُنصح باستخدام المقاوم - ففقد الطاقة كبير جدًا. إذا كان نطاق جهد الإمداد كبيرًا، فهذه الدائرة غير مناسبة أيضًا، لأنها لا توفر استقرارًا للتيار.

تطوير الموضوع

يتم تشغيل مصابيح LED القوية باستخدام المثبتات الحالية -. يمكن تصنيعها إما على أساس مكونات منفصلة أو باستخدام دوائر دقيقة متخصصة. يمكن شراء السائق من النموذج النهائيأو يمكنك أن تفعل ذلك بنفسك - فالأمر ليس بالأمر الصعب، مع الأخذ في الاعتبار أن هناك الكثير من المخططات والتوصيات على الإنترنت.

آخر نقطة مهمةتنظيم مصدر الطاقة لمصادر ضوء أشباه الموصلات: عند دمج مصابيح LED في مجموعات، يوصى باستخدامها. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن انخفاض الجهد عبر تقاطع p-n له انتشار معين من جهاز إلى آخر، وسوف تختلف التيارات من خلالها.

يتم تشغيل مصابيح LED من شبكة 220 فولت، ويتم تنظيمها باستخدام ما يسمى ببرامج تشغيل الشبكة. في الأساس، تعمل هذه على تبديل مصادر الطاقة لمصابيح LED، فهي تقوم بالتحويل أنابيب الجهدإلى مستقرة العاصمة.. يعد إنشاء مثل هذا المصدر بيديك أمرًا صعبًا للغاية إذا لم تكن خبيرًا في هذا المجال، ونظرًا للنطاق الواسع المعروض على السوق الحديثةإنه أيضًا غير مناسب.

الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) هو صمام ثنائي أشباه الموصلات قادر على انبعاث الضوء عندما يكون الجهد الكهربي الاتجاه إلى الأمام. في الأساس، هذا هو الصمام الثنائي الذي يحول طاقة كهربائيةفي الضوء. اعتمادا على المادة التي صنع منها LED، يمكن أن ينبعث ضوء بأطوال موجية مختلفة (ألوان مختلفة) ولها أشكال مختلفة الخصائص الكهربائية.

تُستخدم مصابيح LED في العديد من مجالات حياتنا كوسيلة لعرض المعلومات المرئية. على سبيل المثال، في شكل بواعث مفردة أو في شكل هياكل من عدة مصابيح LED - مؤشرات من سبعة قطاعات، ومصفوفات LED، ومجموعات، وما إلى ذلك. ايضا في السنوات الاخيرةالمصابيح تشغل الجزء بنشاط تركيبات الإضاءة. يتم استخدامها في المصابيح الأمامية للسيارات والفوانيس والمصابيح والثريات.

تعيين LED على الرسم التخطيطي

على المخططات الكهربائيةتتم الإشارة إلى مؤشر LED بواسطة رمز الصمام الثنائي مع سهمين. يتم توجيه الأسهم بعيدًا عن الصمام الثنائي، الذي يرمز إلى الإشعاع الضوئي. لا تخلط بينه وبين الثنائي الضوئي، الذي يحتوي على أسهم تشير نحوه.

على المخططات المحلية تسمية الرسالة LED واحد - HL.

دبابيس LED وعلامات

يحتوي مؤشر LED القياسي أحادي اللون على محطتين - الأنود والكاثود. يمكنك تحديد أي محطة هي الأنود بصريا. بالنسبة لمصابيح LED ذات أسلاك الرصاص، يكون الأنود عادةً أطول من الكاثود.

تحتوي مصابيح SMD LED على نفس الخيوط، ولكن على الجانب الخلفي عادة ما تكون هناك علامة على شكل مثلث أو شيء مثل الحرف T. الأنود هو الرصاص الذي يصل إليه جانب واحد من المثلث أو الجزء العلويالحروف ت.

إذا لم تتمكن من تحديد الدبابيس بصريًا، فيمكنك رنين مؤشر LED. للقيام بذلك، ستحتاج إلى مصدر طاقة أو محول قادر على توفير جهد يبلغ حوالي 5 فولت. نقوم بتوصيل أي طرف LED بالطرف السالب للمصدر، وتوصيل الطرف الثاني بالطرف الموجب للمصدر من خلال مقاومة 200 - 300 أوم. إذا تم توصيل مؤشر LED بشكل صحيح، فسوف يضيء. خلاف ذلك، نقوم بتبديل الدبابيس وتكرار الإجراء.

يمكنك الاستغناء عن المقاوم إذا لم تقم بتوصيل الطرف الموجب لمصدر الطاقة، ولكن بسرعة "ضربه" عبر مخرج LED. ولكن بشكل عام، من المستحيل تطبيق الجهد العالي على LED دون الحد من التيار - قد يفشل!

الجهد LED

يبعث مصباح LED الضوء إذا تم تطبيق الجهد عليه في الاتجاه الأمامي: موجب للأنود وسالب للكاثود.

يعتمد الحد الأدنى من الجهد الذي يبدأ عنده مصباح LED في التوهج على مادته. يوضح الجدول أدناه جهود LED عند تيار اختبار قدره 20 مللي أمبير والألوان التي تنبعث منها. لقد أخذت هذه البيانات من كتالوج Vishay LED وأوراق البيانات المختلفة ويكيبيديا.

مطلوب أعلى جهد كهربائي لمصابيح LED الزرقاء والبيضاء، وأصغر جهد مطلوب للأشعة تحت الحمراء والأحمر.

إن إشعاع مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء غير مرئي للعين البشرية، لذلك لا يتم استخدام مصابيح LED هذه كمؤشرات. يتم استخدامها في أجهزة الاستشعار المختلفة وأضواء كاميرا الفيديو. بالمناسبة، إذا قمت بتشغيل مؤشر LED بالأشعة تحت الحمراء ونظرت إليه من خلال الكاميرا تليفون محمول، فيكون توهجه واضحًا للعيان.

يعطي الجدول الموضح قيمًا تقريبية لجهد LED. عادة ما يكون هذا كافيا لتشغيله. يمكن العثور على الجهد الأمامي الدقيق لمصباح LED معين في ورقة البيانات الخاصة به في قسم الخصائص الكهربائية. إنه يشير إلى القيمة الاسمية للجهد الأمامي عند تيار LED معين. على سبيل المثال، دعونا نلقي نظرة على ورقة البيانات الخاصة بـ SMD LED باللون الأحمر من Kingbright.

خاصية الجهد الحالي لل LED

تُظهر خاصية الجهد الحالي لمصباح LED العلاقة بين الجهد المطبق وتيار LED. يوضح الشكل أدناه فرعًا مباشرًا للخاصية من نفس ورقة البيانات.

إذا كان مؤشر LED متصلاً بمصدر طاقة (بالأنود +، بالكاثود -) ويزيد الجهد عليه تدريجيًا من الصفر، فإن تيار LED سيتغير وفقًا لهذا الرسم البياني. إنه يوضح أنه بعد تجاوز نقطة "الانحناء"، فإن التيار عبر مؤشر LED سيزداد بشكل حاد مع تغيرات طفيفة في الجهد. وهذا هو بالضبط السبب وراء عدم إمكانية توصيل LED بأي مصدر طاقة بدون مقاوم، على عكس المصباح الكهربائي المتوهج.

كلما زاد التيار، زاد سطوع مصباح LED. ومع ذلك، فمن المستحيل بطبيعة الحال زيادة تيار LED إلى ما لا نهاية. إذا كان التيار مرتفعًا، فسوف يسخن مؤشر LED ويحترق. بالمناسبة، إذا قمت بتطبيقه على الفور على LED الجهد العاليحتى أنه يمكن أن يتخبط مثل الألعاب النارية الضعيفة!

خصائص LED أخرى

ما هي خصائص LED الأخرى ذات الأهمية من وجهة نظر الاستخدام العملي؟

الحد الأقصى لتبديد الطاقة، والحد الأقصى لقيم التيارات الأمامية المباشرة والنبضية والحد الأقصى للجهد العكسي. توضح هذه الخصائص القيم الحدية للجهود والتيارات التي لا ينبغي تجاوزها. تم وصفها في ورقة البيانات في قسم الحد الأقصى للتقييمات المطلقة.

إذا قمت بتطبيق الجهد على مؤشر LED في الاتجاه المعاكس، فلن يضيء مؤشر LED، بل وقد يفشل. والحقيقة هي أنه مع الجهد العكسي، قد يحدث انهيار، ونتيجة لذلك سيزداد التيار العكسي لمصباح LED بشكل حاد. وإذا تجاوزت الطاقة الصادرة عن مؤشر LED (التيار العكسي * الجهد العكسي) القيمة المسموح بها، فسوف تحترق. توفر بعض أوراق البيانات أيضًا الفرع العكسي لخاصية الجهد الحالي، والتي من خلالها يتضح الجهد الذي يحدث فيه الانهيار.

شدة الإشعاع (شدة الإضاءة)

بشكل تقريبي، هذه هي الخاصية التي تحدد سطوع مؤشر LED عند تيار اختبار معين (عادةً 20 مللي أمبير). تم تعيينه Iv ويتم قياسه بالميكروكانديلا (mcd). كلما كان مؤشر LED أكثر سطوعًا، زادت قيمة Iv. التعريف العلمي لشدة الإضاءة موجود في ويكيبيديا.

ومن المثير للاهتمام أيضًا الرسم البياني لاعتماد الكثافة النسبية لإشعاع LED التيار المباشر. بالنسبة لبعض مصابيح LED، على سبيل المثال، مع زيادة التيار، تقل كثافة الإشعاع أقل فأقل. ويبين الشكل عدة أمثلة.

الخاصية الطيفية

فهو يحدد نطاق الطول الموجي الذي ينبعث منه مصباح LED، أي لون الإشعاع تقريبًا. عادة يتم إعطاء قيمة ذروة الطول الموجي ورسم بياني لكثافة انبعاث LED مقابل الطول الموجي. نادرا ما أنظر إلى هذه البيانات. أعلم، على سبيل المثال، أن مؤشر LED باللون الأحمر وهذا يكفي بالنسبة لي.

الخصائص المناخية

وهي تحدد نطاق درجة حرارة تشغيل LED واعتماد معلمات LED (التيار المباشر وكثافة الإشعاع) على درجة الحرارة. إذا كان سيتم استخدام LED على ارتفاع أو درجات الحرارة المنخفضة، يجدر الانتباه إلى هذه الخصائص.

كيف يعمل الصمام؟

المقالة مخصصة لمهندسي الإلكترونيات المبتدئين، وبالتالي فأنا لا أتطرق عمدا إلى فيزياء تشغيل LED. فهم أن مصباح LED يصدر فوتونات نتيجة لإعادة تركيب حاملات الشحنة مناطق ف.نالانتقال لا يحمل أي معلومات مفيدةللاستخدام العملي لمصابيح LED. وليس فقط للاستخدام، ولكن أيضًا للفهم من حيث المبدأ.

ومع ذلك، إذا كنت ترغب في الخوض في هذا الموضوع، فسأعطيك توجيهات حول مكان الحفر - Pasynkov V.V.، Chirkin L.K. "أجهزة أشباه الموصلات" أو Zi.S "فيزياء أجهزة أشباه الموصلات". هذه كتب مدرسية جامعية - كل شيء هناك يشبه الكبار.

حول توصيل مصابيح LED في المواد التالية...

شارك المقال - حصلت على شعاع LED من الخير!

› المصابيح

المصابيح في السيارات.

الشبكة الداخلية لسيارة الركاب هي 12-14.5 فولت. اعتمادًا على ما إذا كان المحرك متوقفًا أو قيد التشغيل.

خصائص LED النموذجية: (انخفاض الجهد 3.2 فولت والتيار 20 مللي أمبير = 0.02 أمبير)

يعد "انخفاض الجهد" و"تيار التشغيل" من الخصائص الرئيسية لمصباح LED. يتم تشغيل مصباح LED بالتيار - وهذا أمر مهم! سوف يستغرق الأمر قدرًا كبيرًا من الجهد الذي يحتاجه، ولكن يجب أن يكون التيار محدودًا. انخفاض الجهد لمصباح LED الأبيض النموذجي هو 3.2 فولت. ولكن بالنسبة لمصابيح LED ذات الألوان المختلفة، يختلف الأمر بالنسبة لمصابيح LED الصفراء والحمراء - 2 - 2.5 فولت؛ للأزرق والأخضر والأبيض - 3-3.8 فولت. لذا، عند اختيار لون LED، ضع في اعتبارك انخفاض جهده. عادة لا يزيد تيار مصابيح LED منخفضة الطاقة عن 20 مللي أمبير

ما هو انخفاض الجهد؟ إذا قمنا بتوصيل LED الأبيض الخاص بنا بانخفاض جهد قدره 3.2 فولت وتيار تشغيل قدره 20 مللي أمبير = 0.02 أمبير بمصدر 12 فولت، فإن هذا LED سوف يستهلك 3.2 فولت. سوف ينخفض ​​​​الجهد بعد هذا LED (السقوط) بمقدار 3.2 فولت. 12-3.2=8.8. لكن لا تنس أن مصباح LED يعمل بالتيار وليس بالجهد، أي بالتيار الكهربائي. مقدار التيار الذي تعطيه - سوف يمر عبر نفسه، ويجب ضبط التيار. كيف نفهم السؤال؟! "الضبط يعني الحد". يمكنك تحديد التيار باستخدام مقاوم، أو تشغيل مؤشر LED من خلال برنامج تشغيل. دعونا نلقي نظرة على أمثلة لكيفية حساب وتوصيل مؤشر LED بمصدر شبكة وهمية على متن السيارة، يتراوح جهدها من 12 إلى 14.5 فولت. حتى لا يحترق مصباح LED الخاص بنا عند تشغيله لفترة طويلة، سنحسب بناءً على حقيقة أن سيارتنا بها 14.5 فولت وليس 12.5 فولت. في هذه الحالة، سوف يلمع مؤشر LED بشكل أقل سطوعًا، ولكنه سيستمر لفترة أطول. في إحدى نقاط هذه المقالة سننظر في كيفية توصيل مؤشر LED أو سلاسل من مصابيح LED من خلال شريحة مثبت الجهد. ستحافظ طريقة الاتصال هذه على سطوع مصابيح LED عندما تتغير سرعة المحرك.

أولا نقوم بالحسابات. نقوم بطرح جهد إمداد LED (3.2 فولت) من الجهد الأولي الحالي البالغ 14.5 فولت. 14.5 فولت - 3.2 فولت = 11.3 فولت نحصل على 11.3 فولت. بالنسبة لهذه الـ 11.3 فولت المتبقية، تحتاج إلى ضبط تيار قدره 20 مللي أمبير - بحيث لا يحترق مؤشر LED. بعد ذلك، سيساعدنا قانون أوم للموقع دائرة كهربائية، وهذا مخصص لمصباح LED والمقاوم. ص = ش / أنا. حيث R هي مقاومة المقاوم، U هو الجهد الذي يجب إطفاؤه، I هو التيار في الدائرة. وهذا هو، للحصول على مقاومة المقاوم التبريد، تحتاج إلى تقسيم الجهد الذي يجب إخماده بالتيار الذي يجب استقباله. يتم استبدال التيار في الصيغة بالأمبير، الأمبير الواحد هو 1000 مللي أمبير، أي في حالتنا 20 مللي أمبير - 0.02 أ. باستخدام الصيغة، نحسب. ص = 11.3 / 0.02. نحصل على 565 أوم. لذا، نحتاج إلى مقاومة قيمتها الاسمية 565 أوم. أقرب تصنيف يمكنك العثور عليه في متجر الراديو هو 560 أوم. يُنصح بأخذ قوة المقاوم 0.25 واط. نقوم بتوصيل هذا المقاوم على التوالي بمصباح LED، ولا يهم طرف الأنود (الإيجابي) أو الكاثود (السالب) - الشيء الرئيسي هو تطبيق علامة زائد على الأنود وطرح ناقص على الكاثود. إذا جاز التعبير، فقد حافظوا على القطبية. وسوف يقوم المقاوم الخاص بنا بتبديد التيار الزائد بأمان إلى حرارة. يوصى بلحام المقاوم مباشرة بمصباح LED.

كلا الخيارين مقبول

إذا قمنا الآن بتوصيل أميتر على التوالي مع دائرة LED والمقاومة، فيجب أن يظهر 20 مللي أمبير أو نحو ذلك. تحتوي المقاومات ومصابيح LED على مجموعة من المعلمات، لذلك قد يختلف التيار في كلا الاتجاهين، ولكن قليلاً فقط. إذا أظهر الجهاز قيمة من 15 إلى 23 مللي أمبير، فهذا طبيعي. كلما زاد التيار، زاد سطوع مؤشر LED، ولكن كان عمر الخدمة أقصر. لذلك، بالنسبة لمصابيح LED التقليدية، لا يوصى بضبط التيار فوق 20 مللي أمبير.

من الأفضل توصيل مؤشر LED بمقاوم وأسلاك عن طريق اللحام؛ حيث تؤثر اهتزازات السيارة وتغيرات درجة الحرارة لاحقًا على التوصيلات، ويعتبر اللحام أحد أكثر أنواع التوصيلات متانة.

من أجل تجنب دائرة مقصورةيجب عزل الاتصالات المفتوحة أنبوب الانكماش الحراريأو الشريط الكهربائي.

يجب أن تتم عملية التثبيت واللحام مع إيقاف تشغيل جهد الإمداد. لا يمكن توفير الطاقة إلا بعد التأكد من أن كل شيء يتم بشكل صحيح وأن جميع الموصلات المكشوفة معزولة.

لا يزيد وقت لحام جهات الاتصال عن 3 ثوانٍ، وإلا فقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة كريستال LED. سيكون من الأفضل أن يتم إمساك جهة الاتصال الملحومة بالملاقط. أولاً، يعد حمل مؤشر LED أكثر ملاءمة، وثانيًا، سوف تقوم الملقط بتبديد الحرارة الزائدة ولن تسمح للكريستال بالسخونة الزائدة.

الخيار الثاني. توصيل اثنين من المصابيح (على التوالي) من خلال المقاوم.

لقد أتقننا توصيل مصباح LED بقوة 14.5 فولت. مرحا! الآن دعونا نخطو خطوة إلى الأمام ونتعرف على كيفية توصيل اثنين من مصابيح LED على التوالي. بشكل عام، مع توصيل اثنين من مصابيح LED على التوالي، سيتم استخدام نفس طريقة الاتصال، ولكن في حالة حدوث ذلك، سنقوم بتحليلها بتفاصيل لا تقل عن الأولى.

أولا نقوم بالحسابات. نحن نطرح جهد الإمداد لمصباحي LED الآن من الجهد الأولي الحالي البالغ 14.5 فولت (2x3.2 فولت = 6.4 فولت). 14.5 فولت - 6.4 فولت = 8.1 فولت. نحصل على 8.1 فولت. بالنسبة لهذه الـ 8.1 فولت المتبقية، تحتاج إلى ضبط تيار قدره 20 مللي أمبير - بحيث لا يحترق مؤشر LED. بعد ذلك، سيساعدنا قانون أوم في قسم من الدائرة الكهربائية، أي LED والمقاوم. ص = ش / أنا. حيث R هي مقاومة المقاوم، U هو الجهد الذي يجب إطفاؤه، I هو التيار في الدائرة. وهذا هو، للحصول على مقاومة المقاوم التبريد، تحتاج إلى تقسيم الجهد الذي يجب إخماده بالتيار الذي يجب استقباله. ونحن بحاجة إلى 20mA. يتم استبدال التيار في الصيغة بالأمبير، الأمبير الواحد هو 1000 مللي أمبير، أي في حالتنا، 20 مللي أمبير = 0.02 أ. باستخدام الصيغة، نحسب. ص = 8.1 / 0.02. نحصل على 405 أوم. لذلك نحن بحاجة إلى المقاوم 405 أوم. أقرب تصنيف يمكنك العثور عليه في متجر الراديو سيكون 430 أوم. يُنصح بأخذ قوة المقاوم 0.25 واط. نقوم بتوصيل هذا المقاوم على التوالي بمصباح LED، ولا يهم طرف الأنود (الإيجابي) أو الكاثود (السالب) - الشيء الرئيسي هو تطبيق علامة زائد على الأنود وطرح ناقص على الكاثود. إذا جاز التعبير، فقد حافظوا على القطبية. وسوف يقوم المقاوم الخاص بنا بتبديد التيار الزائد بأمان إلى حرارة. يوصى بلحام المقاوم مباشرة بمصباح LED.

إذا قمنا الآن بتوصيل أميتر على التوالي بالدائرة المكونة من مصباحين LED ومقاوم، فيجب أن يظهر مرة أخرى 20 مللي أمبير. لأن بغض النظر عن عدد مصابيح LED المتطابقة التي تقوم بتضمينها في سلسلة تسلسلية، فإن التيار في هذه السلسلة سيبقى دون تغيير. هنا نرى 20 مللي أمبير أو نحو ذلك على الجهاز. تحتوي المقاومات ومصابيح LED على مجموعة من المعلمات، لذلك قد يختلف التيار في كلا الاتجاهين، ولكن قليلاً فقط. إذا كانت القيمة من 15 إلى 23 مللي أمبير، فهذا طبيعي. كلما زاد التيار، زاد سطوع مؤشر LED، ولكن كان عمر الخدمة أقصر. لذلك، بالنسبة لمصابيح LED التقليدية، لا يوصى بضبط التيار فوق 20 مللي أمبير.

الخيار الثالث. توصيل ثلاثة مصابيح LED (على التوالي) من خلال المقاوم.

إن توصيل ثلاثة مصابيح LED على التوالي من خلال المقاوم لا يختلف عن توصيل اثنين من مصابيح LED أعلاه. نفس الطريقة ونفس الصيغ. ما لم تتغير قيمة المقاوم. دعونا نرى كيف سيكون الأمر.

أولا نقوم بالحسابات. نحن نطرح جهد الإمداد لثلاثة مصابيح LED الآن من الجهد الأولي الحالي البالغ 14.5 فولت (3x3.2 فولت = 9.6 فولت). 14.5 فولت - 9.6 فولت = 4.9 فولت. نحصل على 4.9 فولت. بالنسبة لهذه الـ 4.9 فولت المتبقية، تحتاج إلى ضبط تيار قدره 20 مللي أمبير - بحيث لا يحترق مؤشر LED. بعد ذلك، سيساعدنا قانون أوم في قسم من الدائرة الكهربائية، أي LED والمقاوم. ص = ش / أنا. حيث R هي مقاومة المقاوم، U هو الجهد الذي يجب إطفاؤه، I هو التيار في الدائرة. وهذا هو، للحصول على مقاومة المقاوم التبريد، تحتاج إلى تقسيم الجهد الذي يجب إخماده بالتيار الذي يجب استقباله. يتم استبدال التيار في الصيغة بالأمبير، الأمبير الواحد هو 1000 مللي أمبير، أي في حالتنا 20 مللي أمبير - 0.02 أ. باستخدام الصيغة، نحسب. ص = 4.9 / 0.02. نحصل على 245 أوم. لذلك نحن بحاجة إلى المقاوم 245 أوم. أقرب تصنيف يمكنك العثور عليه في متجر الراديو سيكون 240 أوم. يُنصح بأخذ قوة المقاوم 0.25 واط. نقوم بتوصيل هذا المقاوم على التوالي بمصباح LED، ولا يهم طرف الأنود (الإيجابي) أو الكاثود (السالب) - الشيء الرئيسي هو تطبيق علامة زائد على الأنود وطرح ناقص على الكاثود. إذا جاز التعبير، فقد حافظوا على القطبية. وسوف يقوم المقاوم الخاص بنا بتبديد التيار الزائد بأمان إلى حرارة. يوصى بلحام المقاوم مباشرة بمصباح LED.

شائع و"محبوب منا جميعًا" ضوء بقيادة قطاععند 12 فولت - يتم ترتيبه بنفس الطريقة، ويتكون من سلاسل متشابهة من ثلاث مصابيح LED متصلة بالسلسلة، والسلاسل بدورها متصلة ببعضها البعض بالتوازي.

بشكل عام، عند جهد 14.5 فولت، يمكنك توصيل سلسلة بها ما يصل إلى أربعة مصابيح LED مع انخفاض الجهد بمقدار 3.2 فولت وسيظل هناك 1.7 فولت، والتي يجب إطفاؤها بمقاوم. 14.5-3.2-3.2-3.2-3.2=1.7 لكننا اتفقنا على أننا نعتمد على شبكة وهمية على متن السيارة، الجهد فيها من 12 إلى 14.5 فولت. يتذكر؟ لذلك عندما ينخفض ​​الجهد في الشبكة الموجودة على اللوحة إلى 12 فولت، ستتوقف مصابيح LED الموجودة في السلسلة عن الإضاءة لأن إجمالي انخفاض الجهد لمصابيح LED الأربعة يزيد عن 12 فولت، ولكي نكون أكثر دقة، سيكون 3.2 × 4 = 12.8 فولت. لهذا السبب سنقتصر على ثلاثة مصابيح LED في السلسلة.

سنتان

نظرًا لأن LED عبارة عن جهاز شبه موصل، فيجب مراعاة القطبية عند توصيله بالدائرة. يحتوي LED على طرفين، أحدهما هو الكاثود (“ناقص”)، والآخر هو الأنود (“زائد”).

سوف "يضيء" مؤشر LED فقطعند توصيله مباشرة كما هو موضح في الشكل

عند إعادة تشغيله، لن يضيء مؤشر LED. علاوة على ذلك، قد يفشل مؤشر LED عند قيم الجهد العكسي المنخفضة المسموح بها.

يوضح الشكل التالي اعتماد التيار مقابل الجهد للتحويل الأمامي (المنحنى الأزرق) والعكس (المنحنى الأحمر). ليس من الصعب تحديد أن كل قيمة جهد تتوافق مع قيمتها الحالية المتدفقة عبر الصمام الثنائي. كلما ارتفع الجهد، ارتفعت القيمة الحالية (وارتفاع السطوع). لكل LED، هناك قيم مسموح بها لجهد الإمداد Umax وUmaxrev (للتحويل المباشر والعكسي، على التوالي). عند تطبيق الفولتية فوق هذه القيم، يحدث عطل كهربائي، ونتيجة لذلك يفشل مؤشر LED. يوجد أيضًا حد أدنى لقيمة جهد الإمداد Umin الذي يضيء عنده مؤشر LED. يُطلق على نطاق جهد الإمداد بين Umin وUmax منطقة "العمل"، لأن هذا هو المكان الذي يعمل فيه مؤشر LED.

1. يوجد مصباح LED واحد، كيفية توصيله بشكل صحيح في الواقع حالة بسيطة?

لتوصيل LED بشكل صحيح في أبسط الحالات، تحتاج إلى توصيله من خلال المقاوم الذي يحد من التيار.

مثال 1

يوجد مصباح LED بجهد تشغيل 3 فولت وتيار تشغيل 20 مللي أمبير. تحتاج إلى توصيله بمصدر 5 فولت.

دعونا نحسب مقاومة المقاوم الذي يحد من التيار

R = التبريد / ILED
التبريد = Upower - ULED
يو باور = 5 فولت
ULED = 3 فولت
ILED = 20 مللي أمبير = 0.02 أ
ص =(5-3)/0.02= 100 أوم = 0.1 كيلو أوم

أي أنك بحاجة إلى أن تأخذ المقاوم بمقاومة 100 أوم

ملاحظة. يمكنك استخدام الآلة الحاسبة الموجودة على الإنترنت لحساب مقاومة مصباح LED

2. كيفية توصيل مصابيح LED متعددة؟

نقوم بتوصيل عدة مصابيح LED على التوالي أو بالتوازي، مع حساب المقاومة المطلوبة.

مثال 1.

تتوفر مصابيح LED بجهد تشغيل يبلغ 3 فولت وتيار تشغيل يبلغ 20 مللي أمبير. تحتاج إلى توصيل 3 مصابيح LED بمصدر 15 فولت.

نقوم بالحساب: 3 مصابيح LED عند 3 فولت = 9 فولت، أي أن مصدر 15 فولت يكفي لتشغيل مصابيح LED على التوالي

الحساب مشابه للمثال السابق

R = التبريد / ILED

يو باور = 15 فولت
ULED = 3 فولت
ILED = 20 مللي أمبير = 0.02 أ
R = (15-3*3)/0.02 = 300 أوم = 0.3 كيلو أوم

مثال 2.

يجب أن تكون هناك مصابيح LED بجهد تشغيل 3 فولت وتيار تشغيل 20 مللي أمبير. تحتاج إلى توصيل 4 مصابيح LED بمصدر 7 فولت

نقوم بالحساب: 4 مصابيح LED عند 3 فولت = 12 فولت، مما يعني أنه ليس لدينا جهد كافي لـ اتصال تسلسليمصابيح LED، لذلك سنقوم بتوصيلها بالتوازي. دعونا نقسمهم إلى مجموعتين من 2 المصابيح. الآن نحن بحاجة لحساب المقاومات التي تحد من التيار. كما هو الحال في الفقرات السابقة، نقوم بحساب المقاومات المحددة للتيار لكل فرع.

R = التبريد/ILED
التبريد = Upower - N * ULED
العرض = 7 فولت
ULED = 3 فولت
ILED = 20 مللي أمبير = 0.02 أ
R = (7-2*3)/0.02 = 50 أوم = 0.05 كيلو أوم

وبما أن مصابيح LED الموجودة في الفروع لها نفس المعلمات، فإن المقاومات في الفروع هي نفسها.

مثال 3.

إذا كانت هناك مصابيح LED من ماركات مختلفة، فإننا ندمجها بحيث يحتوي كل فرع على مصابيح LED من نوع واحد فقط (أو بنفس تيار التشغيل). في هذه الحالة، ليس من الضروري الحفاظ على نفس الفولتية، لأننا نحسب المقاومة الخاصة بنا لكل فرع

على سبيل المثال، هناك 5 مصابيح LED مختلفة:
الجهد الأحمر الأول 3 فولت 20 مللي أمبير
الثاني الجهد الأخضر 2.5 فولت 20 مللي أمبير
الثالث الجهد الأزرق 3 فولت 50 مللي أمبير
الرابع الجهد الأبيض 2.7 فولت 50 مللي أمبير
الخامس الجهد الأصفر 3.5 فولت 30 مللي أمبير

نظرًا لأننا نقسم مصابيح LED إلى مجموعات وفقًا للتيار
1) الأول والثاني
2) الثالث والرابع
3) الخامس

نحسب المقاومات لكل فرع:
R = التبريد/ILED
التسقية = Upower - (ULEDY + ULEDX + ...)
العرض = 7 فولت
ULED1 = 3 فولت
ULED2 = 2.5 فولت
ILED = 20 مللي أمبير = 0.02 أ
R1 = (7-(3+2.5))/0.02 = 75 أوم = 0.075 كيلو أوم

بصورة مماثلة
R2 = 26 أوم
R3 = 117 أوم

وبالمثل، يمكنك ترتيب أي عدد من المصابيح

ملاحظة مهمة!!!

عند حساب مقاومة الحد الحالي، نحصل على قيم عددية ليست في سلسلة المقاومة القياسية، لذلك نختار مقاومًا بمقاومة أعلى قليلاً من المحسوبة.

3. ماذا سيحدث إذا كان هناك مصدر جهد بجهد 3 فولت (أو أقل) ومصباح LED بجهد تشغيل 3 فولت؟

من المقبول (ولكن ليس من المرغوب فيه) تضمين مؤشر LED في دائرة بدون مقاومة تحد من التيار. العيوب واضحة - السطوع يعتمد على جهد الإمداد. من الأفضل استخدام محولات DC-DC (محولات تعزيز الجهد).

4. هل من الممكن توصيل عدة مصابيح LED بنفس جهد التشغيل 3 فولت بالتوازي مع بعضها البعض بمصدر 3 فولت (أو أقل)؟ هكذا يتم الأمر في الفوانيس "الصينية".

مرة أخرى، هذا مقبول في ممارسة راديو الهواة. مساوئ هذا التضمين: نظرًا لأن مصابيح LED لها انتشار معين في المعلمات، فسيتم ملاحظة الصورة التالية: بعضها سوف يتوهج أكثر إشراقًا، والبعض الآخر سيكون باهتًا، وهو أمر غير جميل من الناحية الجمالية، وهو ما نراه في المصابيح الكهربائية أعلاه. من الأفضل استخدام محولات DC-DC (محولات تعزيز الجهد).