כיצד למנוע שריפת LED ?: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

לפני שאנו אומרים כיצד למנוע מבעירת LED, עלינו לומר מהו LED.

עמודי LED לדיודה פולטת אור, הוא מכשיר מוליך למחצה הפולט אור גלוי של צבע מסוים כאשר הזרם זורם בו ושונה מהותית ממקורות אור קונבנציונליים כגון מנורות ליבון, ניאון וגז. הוא עשוי משכבה דקה מאוד של חומר מוליך למחצה מסומם למדי.

שלב 1: היסטוריה של LED

מוליכים למחצה

מוליכים למחצה הם החומרים בעלי מוליכות בין מוליכים ומבודדים כגון גרמניום או סיליקון.

חורים (הם נושאת המטען החשמלי הטעון חיובי) ואלקטרונים (הם החלקיקים הטעונים שלילית) הם סוגי נושאי המטען האחראים על זרימת הזרם במוליכים למחצה.

סוגי מוליכים למחצה

1. חומר מוליך למחצה פנימי בנוי מסוג אחד בלבד של אלמנט כגון סיליקון.
2. מוליך למחצה חיצוני הוא מוליך למחצה המסומם על ידי טומאה ספציפית (מוליך למחצה טהור) המסוגל לשנות את תכונותיו החשמליות. תהליך הוספת אטומי הטומאה אל המוליך למחצה הטהור נקרא Doping.

מוליך למחצה חיצוני

ניתן לסווג עוד מוליכים למחצה חיצוניים ל:

• מוליכים למחצה מסוג N: כאשר מוליכים למחצה טהורים כגון (סיליקון) מסוממים עם טומאה פנטאוולנטית (P, As). האלקטרונים במוליכים למחצה מסוג n הם נשאי רוב וחורים הם נשאי מיעוט.
• מוליכים למחצה מסוג P: כאשר מוליכים למחצה טהורים כגון (סיליקון) מסוממים עם טומאה טריוולנטית (B, Al). החורים במוליך למחצה מסוג p הם נושאי הרוב והאלקטרונים הם נושאי מיעוט.

צומת P-N

צומת p-n הוא גבול בין מוליך למחצה מסוג p (בעל עודף חורים) לבין מוליך למחצה מסוג n (בעל עודף של אלקטרונים). אזור הדלדול פועל כמו קיר בין סוג p ו- n ומונע זרימה נוספת של אלקטרונים וחורים חופשיים.

דיודה

דיודה מוליכים למחצה היא אחת היישומים של מוליכים למחצה, היא התקנים דו-מסופיים המורכבת מצומת p-n ומגעים מתכתיים בשני קצותיהם ובעלי התנגדות נמוכה לזרימת הזרם בכיוון אחד.

LED הוא אחד היישומים של דיודה מוליכים למחצה

למידע נוסף, בקר במאמר שלנו בנושא מוליכים למחצה.

שלב 2: נגדי הגבלת זרם LED

כיצד למנוע צריבה של LED?

חיבור נורית ישירות למקור חשמל עלול לגרום להישרדות LED. עלינו לחבר נגד בסדרה בין מקור לד ומתח, נגד זה נקרא נגד נטל ונגד הנטל משמש להגבלת הזרם דרך הנורית ולמניעת צריבתו.

אם מקור המתח שווה לירידת המתח של ה- LED, אין צורך בנגד.

קל לחשב את ההתנגדות של נגד הנטל באמצעות חוק אוהם וחוקי המעגל של קירכהוף. מתח ה- LED המדורג מופחת ממקור המתח, ולאחר מכן מחולק בזרם ההפעלה הרצוי של ה- LED.

שלב 3: ניתוח (מעגל LED עם הנגד 1 אוהם)

כאשר אנו מחברים נגד בעל ערך שווה של 1 אוהם בסדרה בין מקור לד ומתח, אנו מבחינים כי הזרם זורם במעגל בעל ערך שווה ל- 808 mA (ערך זה גדול מדי, יכול לגרום לנורית להישרף ומוחלטת הזרם המרבי דרך הנורית הוא 20 mA).

עלינו להפחית את ערך הזרם הזורם במעגל ואת מתח ה- LED על ידי שינוי ערך ההתנגדות עד שנגיע לערך הנגד המייצר זרם הזורם במעגל 20 mA.

שלב 4: ניתוח (שינוי ערך ההתנגדות)

כאשר אנו משנים את ערך ההתנגדות מ- 1 אוהם ל- 200 אוהם, אנו מבחינים: הזרם במעגל הוא 33.8 mA. המתח לרוחב הלד הוא 2.18 וולט

עלינו להגדיל את ערך ההתנגדות עד שנגיע לערך הנגד שמייצר זרם הזורם במעגל של 20 mA.

כאשר אנו משנים את ערך ההתנגדות מ -200 אוהם ל -300 אוהם, אנו מבחינים: הזרם במעגל הוא 22.9 mA. המתח לרוחב הלד הוא 2.10 וולט

כאשר אנו משנים את ערך ההתנגדות מ -300 אוהם ל- 345 אוהם, אנו מבחינים: הזרם במעגל הוא 20.0 mA. המתח על פני הלד הוא 2.08 וולט

כעת אנו יודעים את הגבול של נגד נטל (R> = 345 אוהם) שעלינו להגביל את הזרם דרך הנורית ולמנוע את צריבתו.

שלב 5: הנפשות מעגלים

אנו מבחינים מתוך אנימציות מעגל כי

כאשר אנו מגדילים את ערכו של נגד נטל, המהירות הנוכחית יורדת מכיוון שנגר נטל משמש להגבלת הזרם דרך הנורית ולמניעת צריבתו.

תודה שקראתם.