एलईडी रोकनेवाला की गणना कैसे करें - उदाहरण के साथ सूत्र + ऑनलाइन कैलकुलेटर

रंग के विभिन्न रंगों के एल ई डी में अलग-अलग प्रत्यक्ष ऑपरेटिंग वोल्टेज होते हैं। वे एलईडी के वर्तमान-सीमित प्रतिरोध को चुनकर निर्धारित किए जाते हैं। प्रकाश उपकरण को नाममात्र मोड में लाने के लिए, आपको पी-एन जंक्शन को एक चालू चालू के साथ बिजली देने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, एलईडी के लिए रोकनेवाला की गणना करें।

रंग के आधार पर एलईडी वोल्टेज तालिका

एल ई डी के ऑपरेटिंग वोल्टेज अलग हैं। वे अर्धचालक p-n जंक्शन की सामग्री पर निर्भर करते हैं और प्रकाश उत्सर्जन की तरंग दैर्ध्य से संबंधित होते हैं, अर्थात। चमक रंग छाया।

भिगोना प्रतिरोध की गणना के लिए रंग के विभिन्न रंगों के नाममात्र मोड की तालिका नीचे दी गई है।

तालिका से देखा जा सकता है कि 3 वोल्ट सभी प्रकार की चमक के उत्सर्जक को चालू कर सकते हैं, सफेद टिंट वाले उपकरणों को छोड़कर, आंशिक रूप से बैंगनी और सभी पराबैंगनी। यह इस तथ्य के कारण है कि आपको क्रिस्टल के माध्यम से वर्तमान को सीमित करने पर बिजली आपूर्ति वोल्टेज के कुछ हिस्से को "खर्च" करने की आवश्यकता है।

5, 9 या 12 वी की बिजली आपूर्ति के साथ, आप एकल डायोड या 3 और 5-6 टुकड़ों की उनकी श्रृंखला श्रृंखलाओं को शक्ति प्रदान कर सकते हैं।

सीरियल चेन उन उपकरणों की विश्वसनीयता को कम करते हैं जिनमें उनका उपयोग एल ई डी की संख्या के अनुरूप एक कारक द्वारा किया जाता है। और समानांतर कनेक्शन उसी अनुपात में विश्वसनीयता बढ़ाता है: 2 चेन - 2 बार, 3 - 3 बार, आदि।

लेकिन उनके संचालन की अवधि, प्रकाश स्रोतों के लिए अभूतपूर्व, 30-50 से 130-150 हजार घंटे तक, विश्वसनीयता में गिरावट को सही ठहराती है, क्योंकि। डिवाइस का सेवा जीवन इस पर निर्भर करता है। दिन में 5 घंटे 30-50 हजार घंटे काम भी - हर दिन शाम को 4 घंटे और सुबह 1 बजे 16-27 साल का काम है. इस समय के दौरान, अधिकांश लैंप अप्रचलित हो जाएंगे और उनका निपटान किया जाएगा। इसलिए, एलईडी उपकरणों के सभी निर्माताओं द्वारा सीरियल कनेक्शन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एल ई डी की गणना के लिए ऑनलाइन कैलकुलेटर

स्वचालित गणना के लिए, आपको निम्नलिखित डेटा की आवश्यकता होगी:

• स्रोत या बिजली आपूर्ति वोल्टेज, वी;
• डिवाइस के रेटेड आगे वोल्टेज, वी;
• प्रत्यक्ष रेटेड ऑपरेटिंग वर्तमान, एमए;
• एक श्रृंखला में या समानांतर में जुड़े एल ई डी की संख्या;
• एलईडी वायरिंग आरेख(एस)।

प्रारंभिक डेटा डायोड के पासपोर्ट से लिया जा सकता है।

कैलकुलेटर की संबंधित विंडो में उन्हें दर्ज करने के बाद, "गणना" बटन पर क्लिक करें और रोकनेवाला और उसकी शक्ति का नाममात्र मूल्य प्राप्त करें।

रोकनेवाला-वर्तमान सीमक के मूल्य की गणना

व्यवहार में, दो प्रकार की गणना का उपयोग किया जाता है - ग्राफिकल, किसी विशेष डायोड की वर्तमान-वोल्टेज विशेषता के अनुसार, और गणितीय - इसके पासपोर्ट डेटा के अनुसार।

उत्सर्जक को शक्ति स्रोत से जोड़ने का योजनाबद्ध आरेख।

छवि पर:

• इ - आउटपुट पर ई के मान के साथ एक शक्ति स्रोत;
• "+" / "-" - एलईडी कनेक्शन की ध्रुवीयता: "+" - एनोड, आरेखों पर त्रिकोण के रूप में दिखाया गया है, "-" - कैथोड, आरेखों पर - एक अनुप्रस्थ डैश;
• आर - वर्तमान-सीमित प्रतिरोध;
• यू_{एलईडी} - प्रत्यक्ष, यह ऑपरेटिंग वोल्टेज भी है;
• मैं - डिवाइस के माध्यम से चालू चालू;
• रोकनेवाला के पार वोल्टेज को U . के रूप में दर्शाया गया है_आर.

तब गणना योजना फॉर्म लेगी:

रोकनेवाला की गणना के लिए योजना।

धारा को सीमित करने के लिए प्रतिरोध की गणना करें। वोल्टेज यू इस तरह श्रृंखला में वितरित:

यू = यू_आर + यू_{एलईडी} या यू_आर + मैं × आर_{एलईडी}, वोल्ट में,

कहाँ पे आर_{एलईडी}- पी-एन जंक्शन का आंतरिक अंतर प्रतिरोध।

गणितीय परिवर्तनों से, हम सूत्र प्राप्त करते हैं:

आर = (यू-यू_{एलईडी})/मैं, ओम में.

मूल्य यू_{एलईडी} पासपोर्ट मूल्यों से चुना जा सकता है।

आइए क्री एलईडी मॉडल क्री एक्सएम-एल के लिए वर्तमान-सीमित प्रतिरोधी के मूल्य की गणना करें, जिसमें टी 6 बिन है।

उनका पासपोर्ट डेटा: विशिष्ट नाममात्र यू_{एलईडी} = 2.9 वी अधिकतम यू_{एलईडी} = 3.5 वी, ऑपरेटिंग करंट मैं_{एलईडी}\u003d 0.7 ए।

गणना के लिए हम उपयोग करते हैं यू_{एलईडी} = 2.9 वी।

आर = (यू-यू_{एलईडी}) / मैं \u003d (5-2.9) / 0.7 \u003d 3 ओम।

परिकलित मान 3 ओम है। हम ± 5% की सटीकता सहिष्णुता वाले तत्व का चयन करते हैं। यह सटीकता ऑपरेटिंग बिंदु को 700 mA पर सेट करने के लिए पर्याप्त से अधिक है।

प्रतिरोध मूल्य को गोल करें। यह डायोड के वर्तमान, चमकदार प्रवाह को कम करेगा और क्रिस्टल के अधिक कोमल थर्मल शासन के साथ संचालन की विश्वसनीयता में वृद्धि करेगा।

इस रोकनेवाला के लिए आवश्यक बिजली अपव्यय की गणना करें:

पी = आई² × आर = 0.7² × 3 = 1.47 डब्ल्यू

विश्वसनीयता के लिए, हम इसे निकटतम बड़े मान - 2 वाट तक गोल करते हैं।

श्रृंखला और समानांतर योजनाएँ एल ई डी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं और इस प्रकार के कनेक्शन की विशेषताएं दिखाते हैं। श्रृंखला में समान तत्वों को जोड़ने से स्रोत वोल्टेज को उनके बीच समान रूप से विभाजित किया जाता है। विभिन्न आंतरिक प्रतिरोधों के साथ - प्रतिरोधों के अनुपात में। समानांतर में कनेक्ट होने पर, वोल्टेज समान होता है, और वर्तमान तत्वों के आंतरिक प्रतिरोधों के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

श्रृंखला एलईडी में कनेक्ट होने पर

श्रृंखला में कनेक्ट होने पर, श्रृंखला में पहला डायोड एनोड द्वारा शक्ति स्रोत के "+" से और कैथोड द्वारा दूसरे डायोड के एनोड से जुड़ा होता है। और इसी तरह श्रृंखला में आखिरी तक, जिसका कैथोड "-" स्रोत से जुड़ा हुआ है। एक श्रेणी परिपथ में धारा उसके सभी तत्वों में समान होती है। वे। किसी भी प्रकाश उपकरण के माध्यम से यह समान परिमाण का होता है। खुले का आंतरिक प्रतिरोध, अर्थात। प्रकाश क्रिस्टल का उत्सर्जन, दसियों या सैकड़ों ओम है। यदि 15-20 एमए सर्किट के माध्यम से 100 ओम के प्रतिरोध पर बहता है, तो प्रत्येक तत्व में 1.5-2 वी होगा। सभी उपकरणों पर वोल्टेज का योग शक्ति स्रोत से कम होना चाहिए। अंतर को आमतौर पर एक विशेष अवरोधक से बुझाया जाता है जो दो कार्य करता है:

• रेटेड ऑपरेटिंग वर्तमान को सीमित करता है;
• एलईडी को रेटेड फॉरवर्ड वोल्टेज प्रदान करता है।

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समानांतर में कनेक्ट होने पर

समानांतर कनेक्शन दो तरह से किया जा सकता है।

समानांतर कनेक्शन का इलेक्ट्रिक सर्किट।

शीर्ष चित्र दिखाता है कि इसे कैसे सक्षम किया जाए यह वांछनीय नहीं है। इस संबंध के साथ, एक प्रतिरोध केवल आदर्श क्रिस्टल और समान लंबाई के लीड तारों के साथ धाराओं की समानता सुनिश्चित करेगा। लेकिन निर्माण के दौरान अर्धचालक उपकरणों के मापदंडों में भिन्नता उन्हें समान बनाना संभव नहीं बनाती है। और उसी का चयन - नाटकीय रूप से कीमत बढ़ जाती है। अंतर 50-70% या अधिक तक पहुंच सकता है. संरचना को इकट्ठा करने के बाद, आपको कम से कम 50-70% की चमक में अंतर मिलेगा। इसके अलावा, एक उत्सर्जक की विफलता सभी के संचालन को बदल देगी: यदि सर्किट टूट गया है, तो एक बाहर निकल जाएगा, बाकी 33% तेज हो जाएगा और अधिक गर्म होना शुरू हो जाएगा। ओवरहीटिंग उनके क्षरण में योगदान देगा - चमक की छाया में बदलाव और चमक में कमी।

क्रिस्टल के अति ताप और दहन के परिणामस्वरूप शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, वर्तमान-सीमित प्रतिरोध विफल हो सकता है।

निचला विकल्प आपको किसी भी डायोड के वांछित ऑपरेटिंग बिंदु को सेट करने की अनुमति देता है, यहां तक ​​​​कि उनकी अलग-अलग रेटेड शक्ति के साथ भी।

उपकरणों के सीरियल-समानांतर कनेक्शन की योजना।

4.5 वी के वोल्टेज के लिए, तीन एलईडी तत्व और एक वर्तमान-सीमित प्रतिरोध श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। परिणामी श्रृंखलाएं समानांतर में जुड़ी हुई हैं। प्रत्येक डायोड से 20 mA प्रवाहित होता है, और 60 mA सभी एक साथ प्रवाहित होता है। उनमें से प्रत्येक पर यह 1.5 वी से कम निकलता है, और वर्तमान सीमक पर - 0.2-0.5 वी से कम नहीं। दिलचस्प बात यह है कि यदि आप 4.5 वी बिजली की आपूर्ति का उपयोग करते हैं, तो केवल इन्फ्रारेड डायोड इसके साथ आगे के वोल्टेज के साथ काम कर सकते हैं 1.5 V से कम, या आपको आपूर्ति को कम से कम 5 V तक बढ़ाने की आवश्यकता है।

30-50% या अधिक के पैरामीटर प्रसार के कारण एलईडी तत्वों (सर्किट के ऊपरी भाग) के सीधे समानांतर कनेक्शन की अनुशंसा नहीं की जाती है।प्रत्येक डायोड (निचले भाग) के लिए अलग-अलग प्रतिरोधों के साथ एक सर्किट का उपयोग करें और पहले से ही डायोड-रेसिस्टर के जोड़े को समानांतर में कनेक्ट करें।

जब एक एलईडी

एकल एलईडी के लिए प्रतिरोधी इसका उपयोग केवल उनकी शक्तियों पर 50-100 mW . तक किया जाता है. उच्च शक्ति मूल्यों पर, बिजली सर्किट की दक्षता में उल्लेखनीय कमी आती है।

यदि डायोड का आगे का कार्यशील वोल्टेज बिजली आपूर्ति वोल्टेज से काफी कम है, तो एक सीमित अवरोधक के उपयोग से बड़े नुकसान होते हैं। उच्च गुणवत्ता और स्थिरता की शक्ति, ध्यान से फ़िल्टर किए गए तरंगों के साथ, बिजली आपूर्ति की 3-5 प्रकार की सुरक्षा द्वारा प्रदान की जाती है, प्रकाश में परिवर्तित नहीं होती है, लेकिन गर्मी के रूप में निष्क्रिय रूप से विलुप्त हो जाती है।

उच्च शक्तियों पर वे जाते हैं ड्राइवरों - नाममात्र मूल्य के वर्तमान स्टेबलाइजर्स।

ऑपरेटिंग सेट करने के लिए करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना एलईडी विशेषताएं अपने इष्टतम संचालन को सुनिश्चित करने का एक सरल और विश्वसनीय तरीका है।

प्रतिरोध की सरलतम गणना के वीडियो उदाहरण।

लेकिन सौ मिलीवाट से अधिक की डायोड शक्ति के साथ, वर्तमान स्थिरीकरण या ड्राइवरों के स्वायत्त या अंतर्निहित स्रोतों का उपयोग करना आवश्यक है।