Cum să preveniți arderea LED-ului ?: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Înainte de a spune cum să prevenim arderea LED-ului, trebuie să spunem ce este LED-ul.

LED-uri pentru diode emițătoare de lumină, este un dispozitiv semiconductor care emite lumină vizibilă de o anumită culoare atunci când curge curent prin ea și este fundamental diferit de sursele de lumină convenționale, cum ar fi lămpile cu incandescență, fluorescente și cu descărcare de gaz. Este fabricat dintr-un strat foarte subțire de material semiconductor destul de puternic dopat.

Pasul 1: Istoricul LED-urilor

Semiconductori

Semiconductorii sunt materialele care au o conductivitate între conductori și izolatori, cum ar fi germaniu sau siliciu.

Găurile (sunt purtătorul de sarcină electrică încărcat pozitiv) și electronii (sunt particulele încărcate negativ) sunt tipurile de purtători de sarcină responsabili pentru fluxul de curent din semiconductori.

Tipuri de semiconductoare

1. Un material semiconductor intrinsec este alcătuit dintr-un singur tip de element precum siliciu.
2. Un semiconductor extrinsec este un semiconductor dopat de o impuritate specifică (semiconductor impur) care este capabil să-și modifice proprietățile electrice. Procesul de adăugare a atomilor de impuritate semiconductorului pur se numește Doping.

extrinsecă Semiconductor

Semiconductorii extrinseci pot fi clasificați în continuare în:

• Semiconductor de tip N: Când un semiconductor pur precum (siliciu) este dopat cu o impuritate pentavalentă (P, As). Electronii din semiconductorii de tip n sunt purtători majoritari, iar găurile sunt purtători minoritari.
• Semiconductor de tip P: Când un semiconductor pur precum (siliciu) este dopat cu o impuritate trivalentă (B, Al). Găurile din semiconductorul de tip p sunt purtători majoritari, iar electronii sunt purtători minoritari.

P-N Junction

O joncțiune p-n este o graniță între semiconductorul de tip p (are un exces de găuri) și semiconductorul de tip n (are un exces de electroni). Regiunea de epuizare acționează ca un perete între tipul p și tipul n și previne fluxul suplimentar de electroni și găuri libere.

Diodă

Dioda semiconductoare este una dintre aplicațiile semiconductoarelor, este un dispozitiv cu două terminale care constă dintr-o joncțiune p-n și contacte metalice la cele două capete ale acestora și are o rezistență scăzută la fluxul de curent într-o direcție.

LED-ul este una dintre aplicațiile diodei semiconductoare

Pentru mai multe informații, vizitați articolul nostru despre semiconductori.

Pasul 2: Rezistențe de limitare a curentului cu LED-uri

Cum să preveniți arderea LED-urilor?

Conectarea unui LED direct la o sursă de alimentare poate provoca apariția unui LED. Trebuie să conectăm un rezistor în serie între led și sursa de tensiune, acest rezistor numit rezistor de balast și rezistorul de balast este utilizat pentru a limita curentul prin LED și pentru a preveni arderea acestuia.

Dacă sursa de tensiune este egală cu căderea de tensiune a LED-ului, nu este necesar niciun rezistor.

Rezistența rezistorului de balast este ușor de calculat cu legea lui Ohm și legile circuitului lui Kirchhoff. Tensiunea nominală a LED-ului este scăzută din sursa de tensiune și apoi împărțită la curentul de funcționare LED dorit.

Pasul 3: Analiză (circuit LED cu rezistor 1 Ohm)

Când conectăm un rezistor care are o valoare egală cu 1 ohm în serie între led și sursa de tensiune, observăm că curentul curge într-un circuit cu o valoare egală cu 808 mA (această valoare este prea mare, poate provoca arderea unui LED și absolut curentul maxim prin LED este de 20 mA).

Trebuie să reducem valoarea curentului care curge într-un circuit și tensiunea LED-ului schimbând valoarea rezistenței până când ajungem la valoarea rezistorului care face un curent care curge într-un circuit de 20 mA.

Pasul 4: Analiză (modificarea valorii rezistenței)

Când schimbăm valoarea rezistenței de la 1 ohm la 200 ohm, observăm: curentul curge într-un circuit este de 33,8 mA. Tensiunea peste led este de 2,18 V

Trebuie să creștem valoarea rezistenței până când ajungem la valoarea rezistorului care face un curent care curge într-un circuit de 20 mA.

Când schimbăm valoarea rezistenței de la 200 ohmi la 300 ohmi, observăm: curentul curge într-un circuit este de 22,9 mA. Tensiunea pe led este de 2,10 V

Când schimbăm valoarea rezistenței de la 300 ohmi la 345 ohmi, observăm: curentul curge într-un circuit este de 20,0 mA. Tensiunea pe led este de 2,08 V

Acum știm limita unui rezistor de balast (R> = 345 Ohm) de care trebuie să limităm curentul prin LED și pentru a preveni arderea acestuia.

Pasul 5: animații de circuit

observăm din animații de circuit că

când mărim valoarea unui rezistor de balast, viteza curentului scade deoarece un rezistor de balast este utilizat pentru a limita curentul prin LED și pentru a preveni arderea acestuia.

Mulțumesc pentru lectură.