لماذا يجب توصيل LED من خلال المقاوم
يحتوي شريط LED المقاومات، ثنائي الفينيل متعدد الكلور (حيث تعمل مصابيح LED كمؤشرات) بها مقاومات ، حتى لمبات LED - وهي مقاومات. ما المشكلة؟ لماذا يتم توصيل LED عادة من خلال المقاوم؟ ما هو المقاوم لمصباح LED؟
في الواقع ، كل شيء بسيط للغاية: يحتاج مصباح LED إلى القليل جدًا من الجهد المستمر للعمل وإذا قمت بتطبيق المزيد ، فسوف يحترق مؤشر LED. حتى إذا قمت بتطبيق أكثر من ذلك بقليل ، 0.2 فولت أكثر من الاسمي ، سيبدأ مورد LED بالفعل في الانخفاض بسرعة ، وقريبًا جدًا ستنتهي حياة مصدر ضوء أشباه الموصلات هذا بالدموع.
على سبيل المثال ، يحتاج مصباح LED الأحمر إلى 2.0 فولت بالضبط للتشغيل العادي ، بينما يبلغ استهلاكه الحالي 20 مللي أمبير. وإذا قمت بتطبيق 2.2 فولت ، فسيحدث انهيار في الوصلة p-n.
بالنسبة لمصنعي LED المختلفين ، اعتمادًا على أشباه الموصلات المستخدمة وتقنية LED ، قد يختلف جهد التشغيل قليلاً في اتجاه واحد أو آخر. ومع ذلك ، انظر إلى خاصية الجهد الحالي لمصباح SMD LED أحمر من شركة تصنيع معروفة ، على سبيل المثال:
هنا يمكنك أن ترى أنه بالفعل عند 1.9 فولت ، يبدأ LED في التوهج بشكل خافت ، وعندما يتم تطبيق 2 فولت بالضبط على مخرجاته ، سيصبح التوهج ساطعًا جدًا ، وهذا هو وضعه الاسمي. إذا قمنا الآن بزيادة الجهد إلى 2.1 فولت ، فسيبدأ مؤشر LED في السخونة الزائدة ويفقد موارده بسرعة. وعندما يتم تطبيق أكثر من 2.1 فولت ، سيحترق مؤشر LED.
الآن دعونا نتذكر قانون أوم لقسم من الدائرة: التيار في قسم الدائرة يتناسب طرديًا مع الجهد في نهايات هذا القسم ويتناسب عكسًا مع مقاومته:
لذلك ، إذا كان لدينا تيار من خلال LED يساوي 20 مللي أمبير مع جهد عبر أطرافه 2.0 فولت ، إذن أي LED لديه مقاومة في العمل ، بناءً على هذا القانون؟ صحيح: 2.0 / 0.020 = 100 أوم. إن LED في حالة العمل يكافئ في خصائصه مقاوم 100 أوم بقوة 2 * 0.020 = 40 ميغاواط.
ولكن ماذا لو كان على متنها 5 فولت أو 12 فولت فقط؟ كيف يتم تشغيل مصباح LED بجهد عالٍ بحيث لا يحترق؟ ها هم المطورون في كل مكان وقرروا أنه الأكثر ملاءمة للاستخدام الإضافي المقاوم.
لماذا المقاوم؟ لأنها الأكثر ربحية ، والأكثر اقتصادا ، والأرخص من حيث الموارد وتبديد الطاقة ، طريقة حل مشكلة الحد من التيار من خلال الصمام الثنائي الباعث للضوء.
لذلك إذا كان هناك 5 فولت وتحتاج إلى الحصول على 2 فولت عبر 100 أوم «مقاوم» ، فأنت بحاجة إلى تقسيم 5 فولت بين مقاوم التوهج 100 أوم المفيد (وهو هذا الصمام) ومقاوم آخر ، القيمة الاسمية ، والتي يجب حسابها الآن بناءً على المتاح:
في هذه الدائرة ، التيار ثابت ، وليس متغيرًا ، وجميع العناصر خطية في حالة ثابتة ، وبالتالي فإن التيار في الدائرة بأكملها سيكون بنفس القيمة ، في مثالنا 20 مللي أمبير - هذا ما يحتاجه LED. لذلك ، سنختار المقاوم R1 بهذه القيمة بحيث يكون التيار من خلاله أيضًا 20 مللي أمبير ، والجهد الموجود عليه سيكون 3 فولت فقط ، والتي يجب وضعها في مكان ما.
لذلك: وفقًا لقانون أوم I = U / R ، لذلك R = U / I = 3 / 0.02 = 150 أوم. وماذا عن القوة؟ P = U2 / R = 9/150 = 60 ميغاواط. مقاوم 0.125 واط جيد لذلك لا يسخن. الآن أصبح من الواضح للجميع ما هو المقاوم لمصباح LED.
أنظر أيضا: مواصفات LED