LED napon u detalje - kako saznati radnu struju
Često LED diode padaju u ruke servisera ili radioamatera bez primjene tehničke dokumentacije. Za ispravnu uporabu poluvodičkih uređaja potrebno je poznavati njihove karakteristike, inače je rani kvar elementa koji emitira svjetlost neizbježan. Iako je kontrolni parametar za LED diodu struja, poznavanje radnog napona je važno - ako se on prekorači, životni vijek p-n spoja bit će kratak.
Kako saznati koja je LED dioda u lampi
Najjednostavnija opcija je ako je svjetiljka potpuno funkcionalna. U ovom slučaju, trebate samo izmjeriti pad napona na bilo kojem od elemenata. Ako, kada se primijeni struja, jedan ili više elemenata ne zasjaju (ili svi), morate ići drugim putem.
Ako je svjetiljka izgrađena prema shemi s upravljačkim programom, tada je izlazni napon naznačen na vozaču u obliku gornje i donje granice. To je zbog činjenice da vozač stabilizira struju. Da bi to učinio, mora promijeniti napon u određenim granicama.Stvarni napon će se morati izmjeriti multimetrom i provjeriti je li normalan. Zatim vizualno (duž staza tiskane ploče) odredite broj paralelnih lanaca LED dioda u matrici i broj elemenata u lancu. napon vozači mora se podijeliti s brojem serijski spojenih elemenata. Ako napon na vozaču nije naznačen, onda se može samo izmjeriti u stvari.
Ako je svjetiljka izgrađena prema krugu s balastnim otpornikom i njegov otpor je poznat (ili se može izmjeriti), tada se napon LED-a može odrediti proračunom. Da biste to učinili, morate znati radnu struju. U ovom slučaju morate izračunati:
- pad napona na otporniku - Uresistor \u003d Irab * Rresistor;
- pad napona na LED lancu – Uled=Unapajanje – Uresistor;
- podijeliti Uled s brojem uređaja u lancu.
Ako je Iwork nepoznat, može se uzeti jednak 20-25 mA (krug s otpornikom koristi se za svjetiljke male snage). Točnost će biti prihvatljiva u praktične svrhe.
Koliko volti iznosi prednji napon LED-a
Ako proučavate standardnu strujno-naponsku karakteristiku LED-a, možete primijetiti nekoliko karakterističnih točaka na njoj:
- U točki 1 p-n prijelaz se počinje otvarati. Kroz njega teče struja i LED dioda počinje svijetliti.
- Kako napon raste, struja doseže radnu vrijednost (u ovom slučaju 20 mA), a u točki 2 napon radi za ovu LED diodu, svjetlina sjaja postaje optimalna.
- S daljnjim povećanjem napona, struja se povećava i u točki 3 doseže svoju najveću dopuštenu vrijednost. Nakon toga brzo zakaže, a CVC krivulja raste samo teoretski (isprekidano područje).
Treba napomenuti da nakon završetka infleksije i dostizanja linearnog presjeka, I–V karakteristika ima veliku strminu, što dovodi do dvije posljedice:
- kada se struja poveća (npr. ako je drajver neispravan ili nema balastnog otpornika), napon lagano raste, pa možemo govoriti o konstantnom padu napona na p-n spoju, bez obzira na radnu struju (efekt stabilizacije);
- S malim porastom napona, struja se brzo povećava.
Stoga je nemoguće značajno povećati napon na elementu u odnosu na radni.
Koliko volti imaju LED diode
Parametri LED dioda najviše ovise o materijalu od kojeg je izrađen p-n spoj, iako neke karakteristike ipak ovise o dizajnu. Tipične vrijednosti radnog napona i boje sjaja za elemente male snage pri struji od 20 mA sažete su u tablici:
| Materijal | Boja sjaja | Raspon napona naprijed, V |
|---|---|---|
| GaAs, GaAlAs | Infracrveni | 1,1 – 1,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Crvena | 1,5 – 2,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | naranča | 1,7 – 2,8 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Žuta boja | 1,7 – 2,5 |
| GaP, InGaN | Zelena | 1,7 – 4 |
| ZnSe, InGaN | Plava | 3,2 – 4,5 |
| Fosfor | Bijela | 2,7 – 4,3 |
Snažne rasvjetne LED diode rade na visokim strujama. Tako je kristal popularnog LED 5730 dizajniran za dugotrajan rad na struji od 150 mA.Ali zbog strmog CVC-a koji stabilizira pad napona, njegov Uwork je oko 3,2 V, što se uklapa u vrijednost navedenu u tablici.
Kako odrediti napon
Najočitija metoda za određivanje napona poluvodičkog uređaja je korištenje reguliranog napajanja. Ako je napajanje regulirano od nule i istodobno je moguća kontrola struje (a još bolje - njezino ograničenje), onda ništa drugo nije potrebno.
Neophodan spojite LED do izvora, strogo promatrajući polaritet. Zatim morate glatko podići napon (do 3..3,5 V). Pri određenom naponu LED će treptati punom snagom. Ova razina će otprilike odgovarati radnoj struji, koja se može očitati na ampermetru. Ako uređaj nema ugrađeni ampermetar, tada je vrlo poželjno kontrolirati struju pomoću vanjskog uređaja.
Ova metoda je primjenjiva na uređaje u optičkom rasponu. Sjaj UV i IR LED-a nije vidljiv ljudskom vidu, ali u potonjem slučaju možete gledati kako se LED pali kroz kameru pametnog telefona. Na taj se način može pratiti pojava infracrvenog zračenja.
Važno! Kada napon poraste, nemojte prekoračiti granicu od 3..3.5 V! Ako LED ne svijetli u ovim uvjetima, uređaj se može spojiti obrnutim polaritetom. Može otkazati zbog prekoračenja granice obrnutog napona.
Ako nema reguliranog izvora, možete uzeti konvencionalno napajanje s fiksnim izlazom, koji je očito viši od očekivanog LED napona. Ili čak baterija od 9 V, ali u ovom slučaju bit će moguće provjeriti samo LED diodu male snage.Otpornik se mora serijski zalemiti na element koji emitira svjetlost tako da struja u krugu ne prelazi gornju granicu. Ako se pretpostavi da je LED male snage i radi pri struji ne većoj od 20 mA, tada bi za izvor s izlaznim naponom od 12 V otpornik trebao biti oko 500 ohma. Ako koristite moćno rasvjetno tijelo (na primjer, veličina 5730) sa strujom od 150 mA (baterija neće uvijek osigurati takvu struju), tada bi otpornik trebao biti oko 10 ohma. Potrebno je spojiti krug na izvor konstantnog napona, provjeriti da li LED svijetli i izmjeriti pad napona na njemu.
Postoje alternativni načini da saznate koliko LED izračunata volta.
multimetar
Kod nekih multimetara, napon primijenjen na terminale u načinu testiranja dioda dovoljno je visok da upali LED. Takav mjerni uređaj može se koristiti za određivanje radnog napona LED-a, dok se istovremeno provjerava pinout poluvodičkog elementa. Ako je p-n spoj ispravno spojen, spoj će početi svijetliti, a tester će pokazati određeni otpor (ovisno o vrsti LED-a). Problem s ovom metodom je u tome što je potreban drugi multimetar za mjerenje stvarne U radne vrijednosti na LED-pinovima. I još jedna točka: mjerni napon multimetra vjerojatno neće biti dovoljan da dovede LED do trenutne radne točke. Vizualno je to vidljivo po nedovoljno jakom sjaju, a za mjerenja će to značiti da LED nije dosegnula linearni dio CVC-a i stvarna vrijednost radnog napona će biti veća.
Po izgledu
Radni napon može se približno procijeniti izgledom i bojom LED sjaja (ponekad se boja može odrediti i bez napajanja uređaja). Da biste to učinili, možete koristiti gornju tablicu. Ali nemoguće je jednoznačno odrediti napon bojom LED sjaja. Često proizvođači toniraju spoj tako da se boja zračenja p-n spoja formira s bojom leće i dobije se nova nijansa. Osim toga, čak i unutar iste boje, postoji rasprostranjenost parametara (vidi tablicu) za LED diode različitih tipova. Dakle, za bijelu LED, razlika napona može doseći više od 50%.
Kako saznati za koju je struju LED dioda ocijenjena
Sve navedeno vrijedi za obične LED diode koje rade bez dodatnih ugrađenih elemenata. Postojeće tehnologije omogućuju vam da ugradite dodatne komponente u kućište uređaja. Na primjer, otpornici za gašenje. Tako se dobivaju LED diode za veći napon - 5,12 ili 220 V. Gotovo je nemoguće vizualno odrediti napon paljenja takvih uređaja.. Stoga postoji samo jedan način.
Ako prethodne metode nisu uspjele i sigurni ste da LED radi, pokušajte primijeniti povećani napon na njega. Prvo, 5 V, zatim povećajte napon na 12 V, ako nema rezultata, možete pokušati povećati dalje, do 220 V. Ali bolje je ne eksperimentirati do takvih vrijednosti - ovaj napon je opasan za ljude. Osim toga, u slučaju pogreške, možete dobiti uništenje LED kućišta. U tom slučaju može doći do malog pucanja, taljenja izolacije žice, požara itd.Trenutačno je tehnologija daleko napredovala, a LED nije toliko skup da bi zbog toga riskirao opremu i zdravlje.
Pojačajte znanje video zapisima.
