LED напрежение в подробности - как да разберете работния ток
Често светодиодите попадат в ръцете на майстор или радиолюбител без прилагане на техническа документация. За правилното използване на полупроводниковите устройства е необходимо да се знаят техните характеристики, в противен случай ранният отказ на светлинния елемент е неизбежен. Въпреки че контролният параметър за светодиода е ток, познаването на работното напрежение е важно - ако то бъде превишено, животът на p-n прехода ще бъде кратък.
Как да разберете кой светодиод има в лампата
Най-лесният вариант е, ако лампата е напълно функционална. В този случай просто трябва да измерите спада на напрежението на някой от елементите. Ако при подаване на захранване един или повече елементи не блестят (или всички), трябва да отидете по другия път.
Ако лампата е изградена по схемата с драйвер, тогава изходното напрежение се посочва на драйвера под формата на горна и долна граница. Това се дължи на факта, че драйверът стабилизира тока. За да направи това, той трябва да промени напрежението в определени граници.Действителното напрежение ще трябва да се измери с мултицет и да се увери, че е нормално. След това визуално (по пистите на печатната платка) определете броя на успоредните вериги от светодиоди в матрицата и броя на елементите във веригата. Волтаж шофьори трябва да се раздели на броя на последователно свързаните елементи. Ако напрежението на драйвера не е посочено, то може да се измери само в действителност.
Ако осветителното тяло е изградено според схемата с баластен резистор и неговото съпротивление е известно (или може да бъде измерено), тогава напрежението на светодиода може да се определи чрез изчисление. За да направите това, трябва да знаете работния ток. В този случай трябва да изчислите:
- спад на напрежението в резистора - Uresistor \u003d Irab * Rresistor;
- спад на напрежението през веригата на светодиодите – Uled=Usuply – Uresistor;
- разделете Uled на броя на устройствата във веригата.
Ако Iwork е неизвестен, може да се приеме, че е равен на 20-25 mA (за лампи с ниска мощност се използва верига с резистор). Точността ще бъде приемлива за практически цели.
Колко волта е предното напрежение на светодиода
Ако проучите стандартната характеристика на токовото напрежение на светодиода, можете да забележите няколко характерни точки върху него:
- В точка 1 p-n преходът започва да се отваря. През него протича ток и светодиодът започва да свети.
- С увеличаване на напрежението токът достига работната стойност (в този случай 20 mA), а в точка 2 напрежението работи за този светодиод, яркостта на сиянието става оптимална.
- При по-нататъшно увеличаване на напрежението токът се увеличава и в точка 3 достига максимално допустимата си стойност. След това бързо се проваля и CVC кривата нараства само теоретично (пунктирана област).
Трябва да се отбележи, че след края на прегъването и достигане на линейния участък, I-V характеристиката има голяма стръмност, което води до две последствия:
- когато токът се увеличи (например, ако драйверът не работи или няма баластен резистор), напрежението се повишава леко, така че можем да говорим за постоянен спад на напрежението в p-n прехода, независимо от работния ток (ефект на стабилизиране);
- При малко увеличение на напрежението токът се увеличава бързо.
Следователно е невъзможно значително да се увеличи напрежението на елемента спрямо работния.
Колко волта са светодиодите
Параметрите на светодиодите най-вече зависят от материала, от който е направен p-n преходът, въпреки че някои от характеристиките все още зависят от дизайна. Типичните стойности на работното напрежение и цвета на сиянието за елементи с ниска мощност при ток от 20 mA са обобщени в таблицата:
| Материал | Цвят на сияние | Преден диапазон на напрежението, V |
|---|---|---|
| GaAs, GaAlAs | инфрачервена | 1,1 – 1,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | червен | 1,5 – 2,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | оранжево | 1,7 – 2,8 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | жълт | 1,7 – 2,5 |
| GaP, InGaN | Зелено | 1,7 – 4 |
| ZnSe, InGaN | Син | 3,2 – 4,5 |
| фосфор | Бяла | 2,7 – 4,3 |
Мощните светодиоди за осветление работят при високи токове. Така кристалът на популярния LED 5730 е предназначен за продължителна работа при ток от 150 mA.Но поради стръмния CVC, който стабилизира спада на напрежението, неговата Uwork е около 3,2 V, което се вписва в стойността, посочена в таблицата.
Как да определим напрежението
Най-очевидният метод за определяне на напрежението на полупроводниково устройство е използването на регулирано захранване. Ако захранването се регулира от нулата и в същото време е възможно управление на тока (и още по-добре - неговото ограничаване), тогава нищо друго не е необходимо.
Необходимо свържете LED към източника, като се спазва стриктно полярност. След това трябва плавно да повишите напрежението (до 3..3.5 V). При определено напрежение светодиодът ще мига с пълна сила. Това ниво приблизително ще съответства на работния ток, който може да се отчита на амперметър. Ако устройството няма вграден амперметър, тогава е много желателно да контролирате тока с помощта на външно устройство.
Този метод е приложим за устройства в оптичния обхват. Сиянието на UV и IR светодиодите не се вижда за човешкото зрение, но в последния случай можете да наблюдавате как светодиодът се включва през камерата на смартфона. По този начин може да се проследи появата на инфрачервено лъчение.
Важно! Когато напрежението се повиши, не превишавайте границата от 3..3.5 V! Ако светодиодът не свети при тези условия, устройството може да бъде свързано в обратна полярност. Може да се повреди поради превишаване на ограничението за обратно напрежение.
Ако няма регулиран източник, можете да вземете конвенционално захранване с фиксиран изход, който очевидно е по-висок от очакваното LED напрежение. Или дори 9 V батерия, но в този случай ще бъде възможно да се провери само светодиод с ниска мощност.Резисторът трябва да бъде запоен последователно към светоизлъчващия елемент, така че токът във веригата да не надвишава горната граница. Ако се приеме, че светодиодът е с ниска мощност и работи при ток не повече от 20 mA, тогава за източник с изходно напрежение 12 V, резисторът трябва да бъде около 500 ома. Ако използвате мощно осветително тяло (например, размер 5730) с ток от 150 mA (батерията не винаги осигурява такъв ток), тогава резисторът трябва да бъде около 10 ома. Необходимо е да свържете веригата към източник на постоянно напрежение, да се уверите, че светодиодът свети и да измерите спада на напрежението върху него.
Има алтернативни начини да разберете колко волтов изчислен светодиод.
мултиметър
При някои мултиметри напрежението, приложено към клемите в режим на тестване на диода, е достатъчно високо, за да запали светодиода. Такова измервателно устройство може да се използва за определяне на работното напрежение на светодиода, като едновременно с това се проверява изводите на полупроводниковия елемент. Ако p-n кръстовището е свързано правилно, кръстовището ще започне да свети и тестерът ще покаже известно съпротивление (в зависимост от типа светодиод). Проблемът с този метод е, че е необходим втори мултицет за измерване на действителната работна стойност на U на LED щифтовете. И още един момент: измервателното напрежение на мултиметъра е малко вероятно да е достатъчно, за да доведе светодиода до текущата работна точка. Визуално това се забелязва от недостатъчно яркото сияние, а за измервания това ще означава, че светодиодът не е достигнал линейната част на CVC и действителната стойност на работното напрежение ще бъде по-висока.
По външен вид
Работното напрежение може да бъде приблизително оценено от външния вид и цвета на светодиода (понякога цветът може да се определи дори без захранване на устройството). За да направите това, можете да използвате таблицата по-горе. Но е невъзможно еднозначно да се определи напрежението по цвета на светодиода. Често производителите оцветяват съединението, така че цветът на излъчването на p-n прехода да се формира с цвета на лещата и да се получи нов нюанс. Освен това, дори в рамките на един и същи цвят, има разпределение на параметрите (виж таблицата) за светодиоди от различни типове. Така че за бял светодиод разликата в напрежението може да достигне повече от 50%.
Как да разберете за какъв ток е оценен светодиодът
Всичко по-горе се отнася за обикновените светодиоди, които работят без допълнителни вградени елементи. Съществуващите технологии ви позволяват да вградите допълнителни компоненти в кутията на устройството. Например резистори за гасене. Така се получават светодиоди за по-високо напрежение - 5,12 или 220 V. Почти невъзможно е визуално да се определи напрежението на запалване на такива устройства.. Следователно има само един начин.
Ако предишните методи не са работили и сте сигурни, че светодиодът работи, трябва да опитате да приложите повишено напрежение към него. Първо, 5 V, след това увеличете напрежението до 12 V, ако няма резултат, можете да опитате да увеличите допълнително, до 220 V. Но е по-добре да не експериментирате до такива стойности - това напрежение е опасно за хората. Освен това, в случай на грешка, можете да получите унищожаване на корпуса на LED. В този случай може да се получи малко пукане, разтопяване на изолацията на проводника, пожар и др.Понастоящем технологиите са стъпили далеч напред и светодиодите не са толкова скъпи, че да рискуват оборудването и здравето поради това.
Подсилете знанията си с видеоклипове.
