एलईडी के लिए रोकनेवाला की सही गणना कैसे करें?

एलईडी के स्थायित्व को प्रभावित करने वाला मुख्य पैरामीटर विद्युत प्रवाह है, जिसका मूल्य प्रत्येक प्रकार के एलईडी तत्व के लिए कड़ाई से मानकीकृत है। अधिकतम करंट को सीमित करने का एक सामान्य तरीका एक सीमित अवरोधक का उपयोग करना है। डायोड मापदंडों के तकनीकी मूल्यों और स्विचिंग सर्किट में वोल्टेज का उपयोग करके, ओम के नियम के आधार पर जटिल गणनाओं के उपयोग के बिना एलईडी के लिए रोकनेवाला की गणना की जा सकती है।

एलईडी चालू करने की विशेषताएं

रेक्टिफायर डायोड के समान सिद्धांत पर काम करते हुए, प्रकाश उत्सर्जक तत्वों में विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। सबसे महत्वपूर्ण हैं:

1. ध्रुवीयता वोल्टेज को उलटने के लिए अत्यधिक नकारात्मक संवेदनशीलता। गलत ध्रुवता वाले सर्किट से जुड़ी एक एलईडी लगभग तुरंत विफल हो जाती है।
2. पी-एन जंक्शन के माध्यम से अनुमेय ऑपरेटिंग करंट की संकीर्ण सीमा।
3. तापमान पर संक्रमण प्रतिरोध की निर्भरता, जो कि अधिकांश अर्धचालक तत्वों के लिए विशिष्ट है।

अंतिम बिंदु पर अधिक विस्तार से चर्चा की जानी चाहिए, क्योंकि यह शमन रोकनेवाला की गणना के लिए मुख्य है। विकिरण करने वाले तत्वों के लिए प्रलेखन रेटेड वर्तमान की अनुमेय सीमा को इंगित करता है, जिसमें वे चालू रहते हैं और निर्दिष्ट विकिरण विशेषताएँ प्रदान करते हैं। मूल्य को कम आंकना घातक नहीं है, लेकिन इससे चमक में कुछ कमी आती है। एक निश्चित सीमा मान से शुरू होकर, संक्रमण के माध्यम से वर्तमान का मार्ग बंद हो जाता है, और चमक अनुपस्थित होगी।

वर्तमान से अधिक होने से पहले चमक की चमक में वृद्धि होती है, लेकिन सेवा जीवन में तेजी से कमी आती है। आगे बढ़ने से तत्व की विफलता होती है। इस प्रकार, एलईडी रोकनेवाला चयन का उद्देश्य सबसे खराब स्थिति में अनुमत अधिकतम धारा को सीमित करना है।

सेमीकंडक्टर जंक्शन पर वोल्टेज उस पर भौतिक प्रक्रियाओं द्वारा सीमित होता है और लगभग 1-2 वी की एक संकीर्ण सीमा में होता है। 12 वोल्ट प्रकाश उत्सर्जक डायोड, जो अक्सर कारों पर स्थापित होते हैं, में श्रृंखला से जुड़े तत्वों की एक श्रृंखला या एक सीमित सीमा हो सकती है। डिजाइन में शामिल सर्किट।

आपको एलईडी के लिए एक रोकनेवाला की आवश्यकता क्यों है

एल ई डी चालू करते समय सीमित प्रतिरोधों का उपयोग करना, हालांकि सबसे प्रभावी नहीं है, लेकिन स्वीकार्य सीमा के भीतर करंट को सीमित करने का सबसे आसान और सस्ता उपाय है। सर्किट समाधान जो आपको उच्च सटीकता के साथ एमिटर सर्किट में करंट को स्थिर करने की अनुमति देते हैं, उन्हें दोहराना काफी मुश्किल होता है, और तैयार किए गए लोगों की उच्च लागत होती है।

प्रतिरोधों के उपयोग से आप स्वयं प्रकाश और बैकलाइटिंग कर सकते हैं। इस मामले में मुख्य बात माप उपकरणों और न्यूनतम सोल्डरिंग कौशल का उपयोग करने की क्षमता है। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया सीमक, संभावित सहनशीलता और तापमान में उतार-चढ़ाव को ध्यान में रखते हुए, न्यूनतम लागत पर पूरे घोषित सेवा जीवन के दौरान एल ई डी के सामान्य कामकाज को सुनिश्चित करने में सक्षम है।

एल ई डी के समानांतर और सीरियल कनेक्शन

पावर सर्किट के मापदंडों और एल ई डी की विशेषताओं को संयोजित करने के लिए, कई तत्वों के सीरियल और समानांतर कनेक्शन व्यापक हैं। प्रत्येक प्रकार के कनेक्शन के फायदे और नुकसान दोनों हैं।

समानांतर कनेक्शन

इस तरह के कनेक्शन का लाभ पूरे सर्किट के लिए केवल एक सीमक का उपयोग है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह लाभ केवल एक ही है, इसलिए, निम्न-श्रेणी के औद्योगिक उत्पादों के अपवाद के साथ, समानांतर कनेक्शन व्यावहारिक रूप से कभी नहीं पाया जाता है। नुकसान हैं:

1. समानांतर में जुड़े एल ई डी की संख्या के अनुपात में सीमित तत्व पर बिजली अपव्यय बढ़ता है।
2. तत्वों के मापदंडों के बिखराव से धाराओं का असमान वितरण होता है।
3. समानांतर में जुड़े समूह में वोल्टेज ड्रॉप में वृद्धि के कारण उत्सर्जक में से एक के जलने से अन्य सभी की हिमस्खलन जैसी विफलता होती है।

कनेक्शन कुछ हद तक परिचालन गुणों को बढ़ाता है, जहां प्रत्येक विकिरण तत्व के माध्यम से वर्तमान एक अलग प्रतिरोधी द्वारा सीमित होता है। अधिक सटीक रूप से, यह सीमित प्रतिरोधों के साथ एल ई डी से युक्त व्यक्तिगत सर्किट का समानांतर कनेक्शन है।मुख्य लाभ अधिक विश्वसनीयता है, क्योंकि एक या अधिक तत्वों की विफलता किसी भी तरह से दूसरों के संचालन को प्रभावित नहीं करती है।

नुकसान यह है कि एलईडी मापदंडों के प्रसार और प्रतिरोध मूल्य के लिए तकनीकी सहिष्णुता के कारण, व्यक्तिगत तत्वों की चमक की चमक बहुत भिन्न हो सकती है। ऐसी योजना में बड़ी संख्या में रेडियो तत्व होते हैं।

व्यक्तिगत सीमाओं के साथ समानांतर कनेक्शन कम वोल्टेज सर्किट में उपयोग पाता है, जो न्यूनतम से शुरू होता है, पी-एन जंक्शन पर वोल्टेज ड्रॉप द्वारा सीमित होता है।

श्रृंखला कनेक्शन

विकिरण करने वाले तत्वों का श्रृंखला कनेक्शन सबसे व्यापक हो गया है, क्योंकि श्रृंखला सर्किट का निस्संदेह लाभ प्रत्येक तत्व से गुजरने वाली धारा की पूर्ण समानता है। चूंकि सिंगल लिमिटिंग रेसिस्टर और डायोड के माध्यम से करंट समान है, इसलिए बिजली का अपव्यय न्यूनतम होगा।

एक महत्वपूर्ण दोष यह है कि तत्वों में से कम से कम एक की विफलता पूरी श्रृंखला की निष्क्रियता की ओर ले जाएगी। एक श्रृंखला कनेक्शन के लिए, एक बढ़े हुए वोल्टेज की आवश्यकता होती है, जिसका न्यूनतम मूल्य शामिल तत्वों की संख्या के अनुपात में बढ़ता है।

मिश्रित समावेश

मिश्रित कनेक्शन करते समय बड़ी संख्या में उत्सर्जक का उपयोग संभव है, जब समानांतर में जुड़ी कई श्रृंखलाओं का उपयोग किया जाता है, और एक सीमित अवरोधक और कई एल ई डी का एक श्रृंखला कनेक्शन होता है।

तत्वों में से एक के जलने से केवल एक सर्किट की निष्क्रियता होगी जिसमें यह तत्व स्थापित है।बाकी ठीक से काम करेंगे।

प्रतिरोधी गणना सूत्र

एल ई डी के लिए प्रतिरोधक प्रतिरोध की गणना ओम के नियम पर आधारित है। एलईडी के लिए रोकनेवाला की गणना करने के लिए प्रारंभिक पैरामीटर हैं:

• सर्किट वोल्टेज;
• एलईडी का ऑपरेटिंग करंट;
• उत्सर्जक डायोड (एलईडी आपूर्ति वोल्टेज) में वोल्टेज ड्रॉप।

प्रतिरोध मान व्यंजक से निर्धारित होता है:

आर = यू/आई

जहां यू रोकनेवाला भर में वोल्टेज ड्रॉप है और मैं एलईडी के माध्यम से आगे की धारा है।

एलईडी की वोल्टेज ड्रॉप अभिव्यक्ति से निर्धारित होती है:

यू \u003d उपिट - यूएसवी,

जहां Upit सर्किट वोल्टेज है, और Usv विकिरण डायोड में नेमप्लेट वोल्टेज ड्रॉप है।

एक रोकनेवाला के लिए एक एलईडी की गणना एक प्रतिरोध मान देता है जो मूल्यों की मानक सीमा में नहीं होगा। आपको बड़े हिस्से पर परिकलित मान के निकटतम प्रतिरोध के साथ एक रोकनेवाला लेने की आवश्यकता है। यह वोल्टेज में संभावित वृद्धि को ध्यान में रखता है। प्रतिरोधों की श्रृंखला में अगला मान लेना बेहतर है। यह डायोड के माध्यम से करंट को कुछ हद तक कम कर देगा और चमक की चमक को कम कर देगा, लेकिन साथ ही, आपूर्ति वोल्टेज और डायोड प्रतिरोध के परिमाण में कोई भी परिवर्तन (उदाहरण के लिए, जब तापमान बदलता है) को समतल किया जाता है।

प्रतिरोध मान चुनने से पहले, आपको सूत्र द्वारा निर्दिष्ट की तुलना में वर्तमान और चमक में संभावित कमी का मूल्यांकन करना चाहिए:

(आर - रुपये)आर•100%

यदि प्राप्त मूल्य 5% से कम है, तो आपको एक बड़ा प्रतिरोध लेने की आवश्यकता है, यदि 5 से 10% तक, तो आप अपने आप को एक छोटे से सीमित कर सकते हैं।

संचालन की विश्वसनीयता को प्रभावित करने वाला एक समान रूप से महत्वपूर्ण पैरामीटर वर्तमान-सीमित तत्व की शक्ति अपव्यय है। प्रतिरोध वाले खंड से गुजरने वाली धारा इसे गर्म करने का कारण बनती है।विलुप्त होने वाली शक्ति का निर्धारण करने के लिए, सूत्र का उपयोग करें:

पी = यू•यू/आर

एक सीमित अवरोधक का उपयोग करें जिसका शक्ति अपव्यय गणना मूल्य से अधिक हो जाएगा।

उदाहरण:

इसमें 20 एमए के नाममात्र प्रवाह के साथ 1.7 वी के वोल्टेज ड्रॉप के साथ एक एलईडी है। इसे 12 वी सर्किट से जोड़ा जाना चाहिए।

सीमित रोकनेवाला में वोल्टेज ड्रॉप है:

यू = 12 - 1.7 = 10.3 वी

प्रतिरोधी प्रतिरोध:

आर \u003d 10.3 / 0.02 \u003d 515 ओम।

मानक श्रेणी में निकटतम उच्च मान 560 ओम है। इस मान के साथ, निर्धारित मूल्य की तुलना में वर्तमान में कमी 10% से थोड़ी कम है, इसलिए अधिक मूल्य लेने की कोई आवश्यकता नहीं है।

वाट में विलुप्त शक्ति:

पी = 10.3•10.3/560 = 0.19 डब्ल्यू

इस प्रकार, इस सर्किट के लिए, आप 0.25 डब्ल्यू की अनुमेय अपव्यय शक्ति वाले तत्व का उपयोग कर सकते हैं।

एलईडी पट्टी को जोड़ना

विभिन्न आपूर्ति वोल्टेज के लिए एलईडी स्ट्रिप्स उपलब्ध हैं। टेप पर श्रृंखला से जुड़े डायोड का एक सर्किट होता है। डायोड की संख्या और सीमित प्रतिरोधों का प्रतिरोध टेप की आपूर्ति वोल्टेज पर निर्भर करता है।

सबसे आम प्रकार की एलईडी स्ट्रिप्स को 12 वी सर्किट से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऑपरेशन के लिए उच्च वोल्टेज मान का उपयोग करना भी यहां संभव है। प्रतिरोधों की सही गणना के लिए, टेप के एक खंड से बहने वाली धारा को जानना आवश्यक है।

टेप की लंबाई में वृद्धि से वर्तमान में आनुपातिक वृद्धि होती है, क्योंकि न्यूनतम खंड तकनीकी रूप से समानांतर में जुड़े हुए हैं। उदाहरण के लिए, यदि किसी खंड की न्यूनतम लंबाई 50 सेमी है, तो ऐसे 10 खंडों में से 5 मीटर टेप की वर्तमान खपत में 10 गुना वृद्धि होगी।

 

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