Đèn LED và ứng dụng của chúng. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Radio nghiệp dư cho người mới bắt đầu

 Bình luận bài viết

[một lỗi xảy ra trong khi xử lý chỉ thị này]

Đèn LED, hoặc điốt phát quang (LED, trong phiên bản tiếng Anh là LED - đi-ốt phát sáng) - một thiết bị bán dẫn phát ra ánh sáng không kết hợp khi có dòng điện chạy qua nó. Công trình dựa trên hiện tượng vật lý về sự xuất hiện bức xạ ánh sáng khi có dòng điện chạy qua tiếp giáp pn. Màu sắc của ánh sáng (bước sóng của phổ phát xạ cực đại) được xác định bởi loại vật liệu bán dẫn được sử dụng để tạo thành đường giao nhau pn.

nhân phẩm

1. Đèn LED không có bất kỳ bóng đèn và dây tóc nào bằng thủy tinh, đảm bảo độ bền cơ học và độ tin cậy cao (chống sốc và rung)
2. Không có hệ thống sưởi và điện áp cao đảm bảo mức độ an toàn cao về điện và cháy
3. Không quán tính làm cho đèn LED không thể thiếu khi yêu cầu tốc độ cao
4. Thu nhỏ
5. Tuổi thọ dài (độ bền)
6. Hiệu quả cao,
7. Điện áp cung cấp và mức tiêu thụ hiện tại tương đối thấp, tiêu thụ điện năng thấp
8. Một số lượng lớn các màu sắc khác nhau của sự phát sáng, tính định hướng của bức xạ
9. Điều chỉnh cường độ

Hạn chế

1. giá thành tương đối cao. Tỷ lệ tiền/lumen của đèn sợi đốt thông thường so với đèn LED xấp xỉ 100 lần
2. quang thông nhỏ từ một phần tử
3. sự xuống cấp của các thông số LED theo thời gian
4. tăng yêu cầu đối với nguồn điện

Hình thức và các thông số chính

Đèn LED có một số thông số cơ bản.

1. Loại trường hợp
2. Dòng điện (làm việc) điển hình
3. Giảm điện áp (làm việc)
4. Màu phát quang (bước sóng, nm)
5. Góc chùm

Về cơ bản, loại housing được hiểu là đường kính và màu sắc của bóng đèn (ống kính). Như bạn đã biết, đèn LED là một thiết bị bán dẫn phải được cung cấp năng lượng bởi dòng điện. Vì vậy, dòng điện cung cấp năng lượng cho một đèn LED cụ thể được gọi là điển hình. Trong trường hợp này, một điện áp nhất định giảm trên đèn LED. Màu sắc của phát xạ được xác định bởi cả vật liệu bán dẫn được sử dụng và bởi các tạp chất. Các nguyên tố quan trọng nhất được sử dụng trong đèn LED là: Nhôm (Al), Gali (Ga), Indi (In), Phốt pho (P), tạo ra ánh sáng trong dải từ đỏ đến vàng. Indium (In), Gallium (Ga), Nitrogen (N) được sử dụng để tạo ra ánh sáng xanh lam và xanh lục. Ngoài ra, nếu một loại phốt pho được thêm vào một tinh thể gây ra ánh sáng xanh lam (xanh dương), thì chúng ta sẽ có một đèn LED trắng. Góc phát xạ cũng được xác định bởi các đặc tính sản xuất của vật liệu, cũng như bóng đèn (thấu kính) của đèn LED.

Hiện nay, đèn LED được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: đèn LED, chiếu sáng ô tô, bảng hiệu quảng cáo, bảng và đèn LED, biểu ngữ và đèn giao thông, v.v.

Sơ đồ chuyển mạch và tính toán các thông số cần thiết:

Vì đèn LED là một thiết bị bán dẫn, cực tính phải được quan sát khi kết nối với mạch. Đèn LED có hai đầu ra, một trong số đó là cực âm ("trừ"), và đầu kia là cực dương ("cộng").

Đèn LED sẽ sáng chỉ khi kết nối trực tiếp, như trong hình

Khi bật lại, đèn LED sẽ không sáng. Hơn nữa, sự cố của đèn LED có thể xảy ra ở các giá trị điện áp ngược cho phép thấp.

Sự phụ thuộc của dòng điện vào điện áp đối với các tạp chất trực tiếp (đường màu xanh) và ngược (đường màu đỏ) được thể hiện trong hình dưới đây. Không khó để xác định rằng mỗi giá trị điện áp tương ứng với lượng dòng điện chạy qua diode của chính nó. Điện áp càng cao, giá trị hiện tại càng cao (và độ sáng càng cao). Đối với mỗi đèn LED, có các giá trị cho phép của điện áp cung cấp Umax và Umaxrev (tương ứng đối với chuyển mạch trực tiếp và đảo ngược). Khi điện áp trên các giá trị này được áp dụng, sự cố điện sẽ xảy ra, do đó đèn LED bị hỏng. Ngoài ra còn có một giá trị tối thiểu của điện áp cung cấp Umin, tại đó đèn LED phát sáng. Phạm vi cung cấp điện áp giữa Umin và Umax được gọi là vùng "làm việc", vì đây là nơi đảm bảo hoạt động của đèn LED.

\

1. Có một đèn LED, làm thế nào để kết nối nó một cách chính xác trong trường hợp đơn giản nhất?

Để kết nối đúng đèn LED trong trường hợp đơn giản nhất, bạn cần kết nối nó thông qua một điện trở hạn chế dòng điện.

Ví dụ 1

Có một đèn LED với điện áp hoạt động là 3 vôn và dòng điện hoạt động là 20 mA. Nó phải được kết nối với nguồn 5 volt.

Tính điện trở của biến trở hạn chế dòng điện

R = Uquenching / ILED
Uquenching = Upower - ULED
Nguồn cung cấp = 5 V
ULED = 3 V
ILED = 20mA = 0.02A
R \ u5d (3-0.02) / 100 \ u0.1d XNUMX Ohm \ uXNUMXd XNUMX kOhm

Đó là, bạn cần phải lấy một điện trở có điện trở 100 ohms

2. Làm thế nào để kết nối nhiều đèn LED?

Chúng tôi kết nối một số đèn LED nối tiếp hoặc song song, tính toán điện trở cần thiết.

Ví dụ 1.

Có đèn LED với điện áp hoạt động là 3 vôn và dòng điện hoạt động là 20 mA. Cần kết nối 3 đèn LED với nguồn 15 vôn.

Chúng tôi thực hiện phép tính: 3 đèn LED cho 3 volt \u9d 15 volt, tức là nguồn XNUMX volt là đủ để bật các đèn LED nối tiếp

Cách tính tương tự như ví dụ trước.

R = Uquenching / ILED
Uquenching = Upower - N * ULED
Nguồn cung cấp = 15 V
ULED = 3 V
ILED = 20mA = 0.02A
R \ u15d (3-3 * 0.02) / 300 \ u0.3d XNUMX Ohm \ uXNUMXd XNUMX kOhm

Ví dụ 2

Để có đèn LED với điện áp hoạt động là 3 vôn và dòng điện hoạt động là 20 mA. Cần kết nối 4 đèn LED với nguồn 7 vôn

Chúng tôi thực hiện một phép tính: 4 đèn LED cho 3 vôn \ u12d 2 vôn, có nghĩa là chúng tôi không có đủ điện áp để kết nối các đèn LED nối tiếp, vì vậy chúng tôi sẽ kết nối chúng song song với nhau. Hãy chia chúng thành hai nhóm XNUMX đèn LED. Bây giờ chúng ta cần tính toán các điện trở hạn chế dòng điện. Tương tự như các đoạn trước, chúng ta tính toán các điện trở hạn chế dòng điện cho mỗi nhánh.

R = Uquenching / ILED
Uquenching = Upower - N * ULED
Nguồn cung cấp = 7 V
ULED = 3 V
ILED = 20mA = 0.02A
R \ u7d (2-3 * 0.02) / 50 \ u0.05d XNUMX Ohm \ uXNUMXd XNUMX kOhm

Vì các đèn LED trong các nhánh có cùng thông số nên điện trở trong các nhánh là như nhau.

Ví dụ 3

Nếu có đèn LED của các nhãn hiệu khác nhau, thì chúng tôi kết hợp chúng theo cách mà mỗi nhánh chỉ có đèn LED của MỘT loại (hoặc có cùng dòng điện hoạt động). Trong trường hợp này, không cần thiết phải quan sát các điện áp giống nhau, vì chúng tôi tính toán điện trở riêng của chúng tôi cho mỗi nhánh.

Ví dụ, có 5 đèn LED khác nhau:
Điện áp đỏ thứ nhất 1 vôn 3 mA
Điện áp xanh thứ hai 2 vôn 2.5 mA
Điện áp màu xanh thứ 3 3 vôn 50 mA
Điện áp trắng thứ 4 2.7 vôn 50 mA
Điện áp màu vàng thứ 5 3.5 vôn 30 mA

Vì chúng tôi chia các đèn LED thành các nhóm theo dòng điện
1) 1 và 2
2) thứ 3 và thứ 4
3) thứ 5

chúng tôi tính toán điện trở cho mỗi nhánh

R = Uquenching / ILED
Uquenching = Upower - (ULEDY + ULEDX + ...)
Nguồn cung cấp = 7 V
ULED1 = 3 V
ULED2 = 2.5 V
ILED = 20mA = 0.02A
R1 = (7- (3 + 2.5)) / 0.02 = 75 Ohm = 0.075 kOhm

tương tự
R2 = 26 Ohm
R3 = 117 Ohm

Tương tự, bạn có thể bố trí bất kỳ số lượng đèn LED nào

Lưu ý quan trọng!

Khi tính toán điện trở giới hạn dòng điện, người ta thu được các giá trị số không nằm trong chuỗi điện trở tiêu chuẩn, do đó chúng tôi chọn một điện trở có điện trở lớn hơn một chút so với tính toán.

3. Điều gì xảy ra nếu có một nguồn điện có hiệu điện thế 3 vôn (hoặc nhỏ hơn) và một đèn LED có hiệu điện thế hoạt động là 3 vôn?

Có thể chấp nhận (NHƯNG KHÔNG MONG MUỐN) bao gồm một đèn LED trong mạch không có điện trở giới hạn dòng điện. Nhược điểm là rõ ràng - độ sáng phụ thuộc vào điện áp cung cấp. Tốt hơn là sử dụng bộ chuyển đổi dc-dc (bộ chuyển đổi tăng điện áp).

4. Có thể bật một số đèn LED có cùng điện áp hoạt động 3 vôn song song với nhau thành nguồn 3 vôn (hoặc thấp hơn) không? Trong đèn lồng "Trung Quốc", đây là cách nó được thực hiện.

Một lần nữa, điều này có thể chấp nhận được trong thực tế phát thanh nghiệp dư. Nhược điểm của việc bao gồm như vậy: vì đèn LED có các tham số chênh lệch nhất định, nên sẽ có hình ảnh sau, một số sẽ sáng hơn, trong khi một số khác sẽ mờ hơn, điều này không thẩm mỹ, đó là những gì chúng ta quan sát được ở các đèn pin ở trên. Tốt hơn là sử dụng bộ chuyển đổi dc-dc (bộ chuyển đổi tăng điện áp).

Lưu ý quan trọng!

Các mạch được trình bày ở trên không khác nhau về độ chính xác cao của các thông số được tính toán, điều này là do khi dòng điện chạy qua đèn LED, nhiệt được tạo ra trong nó, dẫn đến làm nóng đường giao nhau pn, sự hiện diện của dòng điện- giới hạn điện trở làm giảm hiệu ứng này, nhưng sự cân bằng được thiết lập ở một dòng điện tăng nhẹ qua đèn LED. Vì vậy, nên sử dụng ổn dòng hơn là ổn áp để đảm bảo ổn định. Khi sử dụng bộ ổn định hiện tại, bạn chỉ có thể kết nối một nhánh của đèn LED.

Tác giả: Sivent; Xuất bản: cxem.net

Xem các bài viết khác razdela Radio nghiệp dư cho người mới bắt đầu.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Nhà máy điện mặt trời trên cuộn 03.02.2005 Trong một trong những tác phẩm của nhà văn khoa học viễn tưởng Liên Xô Vladimir Nemtsov hiện đã bị lãng quên, một loại "vải năng lượng mặt trời" đã xuất hiện - một loại pin năng lượng mặt trời dẻo làm từ các sợi bán dẫn có thể gấp, cắt, cắt và khâu lại với nhau. Một cái gì đó tương tự đã được sản xuất bởi công ty Mỹ "IOP Technologies". Đây là những tấm pin mặt trời linh hoạt, có thể cuộn lại với nhiều công suất khác nhau - từ 5 đến 40 watt, tất cả đều cung cấp điện áp 16,5 vôn và được thiết kế để sạc pin cho các thiết bị điện tử di động khác nhau - từ điện thoại di động đến máy tính xách tay hoặc TV nhỏ. Pin mạnh nhất nặng khoảng 1700 gram.

Tin tức thú vị khác:

▪ Ra mắt trạm năng lượng mặt trời lớn nhất châu Âu

▪ Máy bay điện 9 chỗ

▪ Sinh vật phù du ở Biển Đen xé nát Trái đất lượng carbon

▪ Giường Balluga: giường thông minh

▪ Màn hình cong Samsung S27D590C

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần Hướng dẫn Tiêu chuẩn về An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (TOI) của trang web. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết Electrograter. Vẽ, mô tả

▪ bài viết Trận đấu quần vợt kéo dài hơn 11 giờ diễn ra ở đâu và khi nào? đáp án chi tiết

▪ bài viết của Poppy Samoseyka. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết Chọn loa ô tô và gia đình. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Tiền tố cho vôn kế kỹ thuật số để đo điện trở. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024