Bakit dapat ikonekta ang LED sa pamamagitan ng isang risistor
Ang LED strip ay may mga resistor, Ang mga PCB (kung saan ang mga LED ay nagsisilbing mga tagapagpahiwatig) ay may mga resistor, maging ang mga LED na bombilya — at iyon ay mga resistor. Ano ang problema? Bakit ang isang LED ay karaniwang konektado sa pamamagitan ng isang risistor? Ano ang isang risistor para sa isang LED?
Sa katunayan, ang lahat ay napaka-simple: Ang isang LED ay nangangailangan ng napakakaunting boltahe ng DC upang gumana at kung maglalapat ka ng higit pa ang LED ay mapapaso. Kahit na mag-apply ka ng kaunti pa, 0.2 volts na higit sa nominal, ang LED na mapagkukunan ay magsisimula nang mabilis na bumaba, at sa lalong madaling panahon ang buhay ng semiconductor light source na ito ay magtatapos sa mga luha.
Halimbawa, ang isang pulang LED ay nangangailangan ng eksaktong 2.0 volts para sa normal na operasyon, habang ang kasalukuyang pagkonsumo nito ay 20 milliamps. At kung mag-apply ka ng 2.2 volts, magkakaroon ng pagkasira ng p-n junction.
Para sa iba't ibang mga tagagawa ng LED, depende sa mga semiconductor na ginamit at ang teknolohiya ng LED, ang operating boltahe ay maaaring bahagyang naiiba sa isang direksyon o sa iba pa. Gayunpaman, tingnan ang kasalukuyang boltahe na katangian ng isang pulang SMD LED mula sa isang kilalang tagagawa, halimbawa:
Dito makikita mo na nasa 1.9 volts na, ang LED ay nagsisimulang lumiwanag nang malabo, at kapag eksaktong 2 volts ang inilapat sa mga output nito, ang glow ay magiging maliwanag, ito ang nominal na mode nito. Kung tataasan natin ngayon ang boltahe sa 2.1 volts, ang LED ay magsisimulang mag-overheat at mabilis na mawawala ang mapagkukunan nito. At kapag higit sa 2.1 volts ang inilapat, ang LED ay masusunog.
Ngayon tandaan natin Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit: ang kasalukuyang nasa seksyon ng circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe sa mga dulo ng seksyong ito at inversely proporsyonal sa paglaban nito:
Samakatuwid, kung mayroon tayong kasalukuyang sa pamamagitan ng LED na katumbas ng 20 mA na may boltahe sa mga terminal nito na 2.0 V, kung gayon aling LED ang may paglaban sa pagkilos, batay sa batas na ito? Tama: 2.0 / 0.020 = 100 ohms. Ang LED sa kondisyon ng pagtatrabaho ay katumbas sa mga katangian nito sa isang 100 ohm risistor na may kapangyarihan na 2 * 0.020 = 40 mW.
Ngunit paano kung 5 volts o 12 volts lang ang nakasakay? Paano paganahin ang isang LED na may ganoong kataas na boltahe upang hindi ito masunog? Narito ang mga nag-develop sa lahat ng dako at nagpasya na ito ay pinaka-maginhawang gamitin bilang karagdagan risistor.
Bakit isang risistor? Dahil ito ang pinaka kumikita, ang pinaka matipid, ang pinakamurang sa mga tuntunin ng mga mapagkukunan at pagwawaldas ng kapangyarihan, ang paraan upang malutas ang problema ng paglilimita sa kasalukuyang sa pamamagitan ng LED.
Kaya kung mayroong 5 volts na magagamit at kailangan mong makakuha ng 2 volts sa isang 100 ohm «resistor», pagkatapos ay kailangan mong hatiin ang 5 volts na iyon sa pagitan ng aming kapaki-pakinabang na 100 ohm glow resistor (na ito ang LED) at isa pang risistor, ang nominal na halaga , na ngayon ay kailangang kalkulahin batay sa kung ano ang magagamit:
Sa circuit na ito, ang kasalukuyang ay pare-pareho, hindi variable, ang lahat ng mga elemento ay linear sa steady state, samakatuwid ang kasalukuyang sa buong circuit ay magiging parehong halaga, sa aming halimbawa 20 mA - ito ang kailangan ng LED. Samakatuwid, pipili kami ng isang risistor R1 na may halaga na ang kasalukuyang sa pamamagitan nito ay magiging 20 mA, at ang boltahe dito ay magkakaroon lamang ng 3 volts, na dapat ilagay sa isang lugar.
Kaya: ayon sa batas ng Ohm I = U / R, samakatuwid R = U / I = 3 / 0.02 = 150 Ohms. At ano ang tungkol sa lakas? P = U2/ R = 9/150 = 60 mW. Ang isang 0.125W risistor ay mainam upang hindi ito masyadong mainit. Ngayon ay malinaw na sa lahat kung ano ang risistor para sa LED.
Tingnan din: Mga pagtutukoy ng LED