Hvordan forhindre at LED brenner ?: 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Før vi sier hvordan vi skal forhindre at LED brenner, må vi si hva LED er.

LEDstands for lysdioder er en halvleder som avgir synlig lys med en bestemt farge når strømmen strømmer gjennom den og er vesentlig forskjellig fra konvensjonelle lyskilder som glødelamper, lysrør og gassutladningslamper. Den er laget av et veldig tynt lag av ganske sterkt dopet halvledermateriale.

Trinn 1: Historie av LED

Halvledere

Halvledere er materialene som har en ledningsevne mellom ledere og isolatorer som germanium eller silisium.

Hull (er den positivt ladede elektriske ladningsbæreren) og elektroner (er de negativt ladede partiklene) er typen ladningsbærere som er ansvarlige for strømmen av strøm i halvledere.

Typer halvledere

1. Et iboende halvledermateriale består av bare en enkelt type element som silisium.
2. En ekstern halvleder er en halvleder som er dopet av en spesifikk urenhet (uren halvleder) som er i stand til å endre sine elektriske egenskaper. Prosessen med å tilføre urenhetsatomer til den rene halvlederen kalles Doping.

Ekstrinsisk halvleder

Ekstrinsisk halvleder kan videre klassifiseres i:

• N-type halvleder: Når en ren halvleder som (Silicon) er dopet med en pentavalent urenhet (P, As). Elektronene i halvlederen av n-typen er majoritetsbærere og hull er minoritetsbærere.
• P-type halvleder: Når en ren halvleder som (silisium) er dopet med en treverdig urenhet (B, Al). Hullene i halvlederen av p-typen er majoritetsbærere og elektroner er minoritetsbærere.

PN-kryss

Et p-n-kryss er en grense mellom halvleder av p-typen (har et overskudd av hull) og n-typen halvleder (har et overskudd av elektroner). Depletion Region fungerer som en vegg mellom p-type og n-type og forhindrer ytterligere strøm av frie elektroner og hull.

Diode

Halvlederdiode er en av applikasjonene til halvledere, er en toterminalenhet som består av et p-n-kryss og metalliske kontakter i sine to ender og har lav motstand mot strømmen i en retning.

LED er en av applikasjonene til Semiconductor Diode

For mer informasjon, besøk vår artikkel om halvledere.

Trinn 2: LED -strømbegrensende motstander

Hvordan forhindre at LED brenner?

Hvis du kobler en LED direkte til en strømkilde, kan det føre til at en LED slukker. Vi må koble en motstand i serie mellom LED og spenningskilde. Denne motstanden kalles en ballastmotstand og ballastmotstanden brukes til å begrense strømmen gjennom LED -en og for å forhindre at den brenner.

Hvis spenningskilden er lik spenningsfallet til LED -en, kreves ingen motstand.

Motstanden til ballastmotstanden er lett å beregne med Ohms lov og Kirchhoffs kretslover. Den nominelle LED -spenningen trekkes fra spenningskilden, og deles deretter med ønsket LED -driftsstrøm.

Trinn 3: Analyse (LED -krets med motstand 1 Ohm)

Når vi kobler til en motstand som har en verdi lik 1 ohm i serie mellom LED og spenningskilde, merker vi at strømmen strømmer i en krets med verdi lik 808 mA (denne verdien er for stor, kan føre til at en LED brenner ut og absolutt maksimal strøm gjennom LED -en er 20 mA).

Vi må redusere verdien av strøm som strømmer i en krets og LED -spenningen ved å endre motstandsverdien til vi når verdien av motstanden som lager en strøm som strømmer i en krets 20 mA.

Trinn 4: Analyse (endring av motstandsverdien)

Når vi endrer motstandsverdien fra 1 ohm til 200 ohm, merker vi: Strømmen i en krets er 33,8 mA. Spenningen over lysdioden er 2,18 V

Vi må øke verdien av motstand til vi når verdien av motstanden som lager en strøm som strømmer i en krets på 20 mA.

Når vi endrer motstandsverdien fra 200 ohm til 300 ohm, merker vi: Strømmen i en krets er 22,9 mA. Spenningen over lysdioden er 2,10 V

Når vi endrer motstandsverdien fra 300 ohm til 345 ohm, merker vi: Strømmen i en krets er 20,0 mA. Spenningen over lysdioden er 2,08 V

Nå vet vi grensen for en ballastmotstand (R> = 345 Ohm) som vi trenger for å begrense strømmen gjennom LED -en og for å forhindre at den brenner.

Trinn 5: Kretsanimasjoner

vi merker fra kretsanimasjoner det

når vi øker verdien av en ballastmotstand, reduseres strømhastigheten fordi en ballastmotstand brukes til å begrense strømmen gjennom LED -en og forhindre at den brenner.

Takk for at du leste.