एलईडी कनेक्शन विधियों का विवरण
हमारे जीवन में, एल ई डी आत्मविश्वास से प्रकाश प्रौद्योगिकी से कृत्रिम प्रकाश के अन्य स्रोतों को बाहर निकालता है। लेकिन अगर गरमागरम लैंप को सीधे बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जा सकता है, तो एलईडी और डिस्चार्ज लैंप के कनेक्शन के लिए विशेष उपायों की आवश्यकता होती है।
वहीं, सिंगल एलईडी को जोड़ने से समस्या नहीं होती है। और कुछ इकाइयों से सैकड़ों तक चालू करना उतना आसान नहीं है जितना लगता है।
थोड़ा सा सिद्धांत
एक एलईडी को ठीक से संचालित करने के लिए एक निरंतर वोल्टेज या करंट की आवश्यकता होती है। उन्हें होना चाहिए:
- दिशा में निरंतर. यही है, एलईडी सर्किट में करंट, जब वोल्टेज लगाया जाता है, तो "+" वोल्टेज स्रोत से उसके "-" तक प्रवाहित होना चाहिए।
- स्थिर, यानी डायोड के संचालन के दौरान परिमाण में स्थिर।
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- स्पंदन नहीं - सुधार और स्थिरीकरण के बाद, निरंतर वोल्टेज या करंट के मान समय-समय पर नहीं बदलने चाहिए।
![वोल्टेज तरंग आरेख]()
इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर (आरेख में "+" के रूप में चिह्नित काले और सफेद आयत) द्वारा फ़िल्टर किए जाने पर एक पूर्ण-लहर दिष्टकारी के आउटपुट पर वोल्टेज आकार की योजना। बिंदीदार रेखा रेक्टिफायर आउटपुट पर वोल्टेज है। संधारित्र को अर्ध-लहर आयाम के लिए चार्ज किया जाता है और धीरे-धीरे लोड प्रतिरोध पर निर्वहन करता है। "चरण" स्पंदन हैं। स्टेप और हाफ-वेव एम्पलीट्यूड का प्रतिशत में अनुपात रिपल फैक्टर है।
के लिये एल ई डी सबसे पहले, उपलब्ध वोल्टेज स्रोतों का उपयोग किया गया था - 5, 9, 12 वी। और पी-एन जंक्शन का ऑपरेटिंग वोल्टेज 1.9-2.4 से 3.7-4.4 वी तक है। इसलिए, डायोड को सीधे चालू करना लगभग हमेशा इसका भौतिक दहन होता है एक बड़े करंट के साथ ओवरहीटिंग। वर्तमान आवश्यकता एक वर्तमान-सीमित रोकनेवाला के साथ सीमा, इसे गर्म करने के लिए ऊर्जा खर्च करना।
एलईडी को कई टुकड़ों में श्रृंखला में चालू किया जा सकता है। फिर, उनमें से एक श्रृंखला को इकट्ठा करके, उनके आगे के वोल्टेज के योग से, बिजली स्रोत के लगभग वोल्टेज तक पहुंचना संभव है। और शेष अंतर को रोकनेवाला पर गर्मी के रूप में इसे नष्ट करके "चुकाया" जाता है।
जब दर्जनों डायोड होते हैं, तो वे श्रृंखला सर्किट में जुड़े होते हैं, जो समानांतर में जुड़े होते हैं।
एलईडी पिनआउट
एलईडी ध्रुवीयता - एनोड या प्लस और कैथोड - माइनस चित्रों से निर्धारित करना आसान है:
एलईडी स्विचिंग सर्किट
एलईडी निरंतर वोल्टेज द्वारा संचालित है। लेकिन इसके आंतरिक प्रतिरोध की गैर-रेखीय निर्भरता की विशेषताओं के लिए आवश्यक है कि ऑपरेटिंग करंट को संकीर्ण सीमा के भीतर रखा जाए। रेटेड से कम करंट पर, यह घट जाता है धीरे - धीरे बहना, और उच्च मूल्य पर, क्रिस्टल ज़्यादा गरम हो जाता है, चमक की चमक बढ़ जाती है, और "जीवन" कम हो जाता है। इसे विस्तारित करने का सबसे सरल तरीका है कि वर्तमान-सीमित रोकनेवाला को शामिल करके क्रिस्टल के माध्यम से करंट को सीमित किया जाए। शक्तिशाली एल ई डी के लिए, यह आर्थिक रूप से लाभहीन है, क्योंकि उन्हें स्थिर धारा के एक विशेष स्रोत से प्रत्यक्ष धारा के साथ खिलाया जाता है - ड्राइवरों.
सीरियल कनेक्शन
एक एलईडी एक काफी जटिल प्रकाश उपकरण है। यह डायरेक्ट वोल्टेज के सेकेंडरी सोर्स से काम करता है। 0.2-0.5 W से अधिक की शक्ति के साथ, अधिकांश एलईडी डिवाइस वर्तमान स्रोतों का उपयोग करते हैं। वे पूरी तरह से सही नहीं हैं, अमेरिकी तरीके से, जिन्हें ड्राइवर कहा जाता है। जब डायोड श्रृंखला में जुड़े होते हैं, तो 9, 12, 24 और यहां तक कि 48 वी के वोल्टेज के साथ बिजली की आपूर्ति अक्सर उपयोग की जाती है। इस मामले में, एक श्रृंखला श्रृंखला बनाई जाती है, जिसमें 3-6 से लेकर कई दसियों तक हो सकता है तत्व
जब एक श्रृंखला में श्रृंखला में जुड़ा होता है, तो पहली एलईडी का एनोड एक वर्तमान-सीमित रोकनेवाला के माध्यम से शक्ति स्रोत के "+" से जुड़ा होता है, और कैथोड दूसरे के एनोड से जुड़ा होता है। और इसलिए पूरी श्रृंखला जुड़ी हुई है।
उदाहरण के लिए, लाल एलईडी में 1.6V से 3.03V का आगे का ऑपरेटिंग वोल्टेज होता है। यूआदि. = 2.1 वी 12 वी के स्रोत वोल्टेज वाले प्रतिरोधी पर एक एलईडी में 5.7 वी का वोल्टेज होगा:
12 वी - 3x2.1 वी = 12 - 6.3 = 5.7 वी।
और पहले से ही लगातार 3 श्रृंखलाएं समानांतर में जुड़ी हुई हैं।
इसकी चमक के रंग से एलईडी पर प्रत्यक्ष वोल्टेज की तालिका।
| चमक रंग | ऑपरेटिंग वोल्टेज, प्रत्यक्ष, वी | तरंग दैर्ध्य, एनएम |
|---|---|---|
| सफेद | 3,5 | व्यापक स्पेक्ट्रम |
| लाल | 1,63–2,03 | 610-760 |
| संतरा | 2,03–2,1 | 590-610 |
| पीला | 2,1–2,18 | 570-590 |
| हरा | 1,9–4,0 | 500-570 |
| नीला | 2,48–3,7 | 450-500 |
| बैंगनी | 2,76–4 | 400-450 |
| अवरक्त | 1.9 . तक | 760 . से |
| यूवी | 3,1–4,4 | 400 . तक |
एल ई डी के एक श्रृंखला कनेक्शन के साथ, एल ई डी के माध्यम से धाराएं समान होंगी, और प्रत्येक तत्व पर ड्रॉप व्यक्तिगत है। यह डायोड के आंतरिक प्रतिरोध पर निर्भर करता है।
सीरियल कनेक्शन गुण:
- एक तत्व के टूटने से सभी बंद हो जाते हैं;
- शॉर्टिंग - अपने वोल्टेज को शेष सभी में पुनर्वितरित करता है, उन पर चमक की चमक बढ़ जाती है और गिरावट तेज हो जाती है।
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समानांतर कनेक्शन
इस एलईडी कनेक्शन योजना में, सभी एनोड एक दूसरे से और शक्ति स्रोत के "+" से और कैथोड से "-" से जुड़े होते हैं।
3-5 वी के वोल्टेज द्वारा संचालित होने पर ऐसा कनेक्शन पहली एलईडी माला, शासक और रिबन पर था।
यदि पी-एन जंक्शन के बंद होने पर बर्नआउट होता है, तो संपूर्ण बैटरी वोल्टेज को रोकनेवाला R1 पर लागू किया जाएगा। यह ज़्यादा गरम हो जाएगा और जल जाएगा।
तस्वीर पर:
- ग्रे धारियां - करंट ले जाने वाले टायर, यानी बिना इन्सुलेशन के तार;
- एक गोल छोर के साथ नीले सिलेंडर - अंत में एक लेंस के साथ बेलनाकार एलईडी;
- लाल - ऑपरेटिंग करंट को सीमित करने के लिए प्रतिरोधक।
सभी डायोड को एक रेसिस्टर से जोड़ना गलत होगा. एल ई डी की विशेषताओं में बिखराव के कारण, यहां तक कि एक बैच में जो 50 से 200% या उससे अधिक तक पहुंच सकता है, डायोड के माध्यम से एक करंट प्रवाहित हो सकता है, जो काफी भिन्न होगा। इसलिए, वे भी चमकेंगे और अलग तरह से लोड होंगे। बाद में, दूसरों की तुलना में सबसे अधिक भरा हुआ, चमकदार चमकीला, लगभग पूर्ण क्षीणन के लिए जल जाएगा या ख़राब हो जाएगा, जिससे चमकदार प्रवाह का 70-90% कम हो जाएगा। या चमक के रंग को सफेद से पीले रंग में बदलें।
मिला हुआ
कई दसियों या सैकड़ों तत्वों या अनपैक्ड क्रिस्टल से युक्त एलईडी मैट्रिस बनाते समय एक संयुक्त या मिश्रित कनेक्शन का उपयोग किया जाता है। उनमें से सबसे प्रसिद्ध COB मैट्रिसेस हैं।
संयुक्त स्विचिंग के साथ आपूर्ति वोल्टेज और ऑपरेटिंग करंट रेटेड ऑपरेटिंग वाले से कम होगा। केवल इस शर्त के तहत, मैट्रिक्स लंबे समय तक कम या ज्यादा काम करेगा। रेटेड करंट पर, सबसे कमजोर कड़ी जल्दी से जल जाएगी और बाकी धीरे-धीरे जल जाएगी। यह धारावाहिक श्रृंखलाओं के टूटने और समानांतर श्रृंखलाओं को छोटा करने के साथ समाप्त होगा।
एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड को 220 V नेटवर्क से जोड़ना
यदि आप एलईडी को 220 वी से सीधे वर्तमान सीमा के साथ बिजली देते हैं, तो यह एक सकारात्मक अर्ध-लहर के साथ चमक जाएगा और एक नकारात्मक के साथ बाहर निकल जाएगा। लेकिन यह केवल उस स्थिति में होता है जब पी-एन जंक्शन का रिवर्स वोल्टेज 220 वी से अधिक होता है। आमतौर पर यह 380-400 वी के क्षेत्र में होता है।
शमन संधारित्र के माध्यम से चालू करने का दूसरा तरीका है।
ध्यान! 220 वी नेटवर्क से सीधे कनेक्शन वाले अधिकांश सर्किटों में एक गंभीर खामी है - वे उच्च वोल्टेज के साथ मानव चोट के लिए खतरनाक हैं - 220 वी। इसलिए, उन्हें सभी वर्तमान-वाहक भागों के सावधानीपूर्वक अलगाव के साथ सावधानी से उपयोग किया जाना चाहिए।
LED को 220 V नेटवर्क से जोड़ने के बारे में विस्तृत जानकारी यहाँ वर्णित है.
बिजली की आपूर्ति से डायोड को कैसे बिजली दें
सबसे लोकप्रिय ट्रांसफॉर्मरलेस स्विचिंग पावर सप्लाई (पीएसयू) 12 वी को करंट, शॉर्ट सर्किट, ओवरहीटिंग आदि से सुरक्षा प्रदान करती है।
इसलिए, एल ई डी श्रृंखला में जुड़े हुए हैं और उनका वर्तमान एक पारंपरिक अवरोधक द्वारा सीमित है। श्रृंखला में 3 या 6 डायोड शामिल हैं। उनकी संख्या डायोड के आगे के वोल्टेज से निर्धारित होती है। वर्तमान सीमा के लिए उनका योग पीएसयू के आउटपुट वोल्टेज से 0.5-1 वी से कम होना चाहिए।
RGB और COB LED को जोड़ने की विशेषताएं
संक्षिप्त नाम के साथ एल ई डी आरजीबी - ये विभिन्न रंगों के पॉलीक्रोम या बहुरंगी प्रकाश उत्सर्जक होते हैं। उनमें से ज्यादातर तीन एलईडी क्रिस्टल से इकट्ठे होते हैं, जिनमें से प्रत्येक एक अलग रंग का उत्सर्जन करता है।इस तरह की असेंबली को कलर ट्रायड कहा जाता है।
RGB LED को कनेक्ट करना पारंपरिक LED की तरह ही किया जाता है। ऐसे बहु-रंग प्रकाश स्रोत के प्रत्येक मामले में, एक क्रिस्टल होता है: लाल - लाल, हरा - हरा और नीला - नीला। प्रत्येक एलईडी का अपना ऑपरेटिंग वोल्टेज होता है:
- नीला - 2.5 से 3.7 वी तक;
- हरा - 2.2 से 3.5 वी तक;
- लाल - 1.6 से 2.03 वी तक।
क्रिस्टल को एक दूसरे से विभिन्न तरीकों से जोड़ा जा सकता है:
- एक सामान्य कैथोड के साथ, यानी, तीन कैथोड एक दूसरे से जुड़े होते हैं और मामले पर एक सामान्य टर्मिनल के साथ, और एनोड का अपना टर्मिनल होता है;
- एक सामान्य एनोड के साथ - क्रमशः, सभी एनोड के लिए, आउटपुट सामान्य है, और कैथोड व्यक्तिगत हैं;
- स्वतंत्र पिनआउट - प्रत्येक एनोड और कैथोड का अपना आउटपुट होता है।
इसलिए, वर्तमान-सीमित प्रतिरोधों के मान भिन्न होंगे।
दोनों ही मामलों में, डायोड केस में 4 वायर लीड, SMD LED में पैड या पिरान्हा केस में एक पिन होता है।
स्वतंत्र एलईडी के मामले में, 6 आउटपुट होंगे।
यदि एसएमडी 5050 एलईडी क्रिस्टल निम्नानुसार व्यवस्थित हैं:
COB LED को जोड़ना
संक्षिप्त नाम COB अंग्रेजी वाक्यांश चिप-ऑन-बोर्ड का पहला अक्षर है। रूसी में, यह होगा - बोर्ड पर एक तत्व या क्रिस्टल।
क्रिस्टल को गर्मी-संचालन नीलम या सिलिकॉन सब्सट्रेट पर चिपकाया या मिलाप किया जाता है। सही विद्युत कनेक्शन की जांच के बाद, क्रिस्टल पीले फॉस्फोर से भर जाते हैं।
सीओबी एलईडी - ये मैट्रिक्स संरचनाएं हैं जिनमें दसियों या सैकड़ों क्रिस्टल होते हैं, जो अर्धचालक पी-एन जंक्शनों के संयुक्त समावेश के साथ समूहों में जुड़े होते हैं। समूह एलईडी की अनुक्रमिक श्रृंखलाएं हैं, जिनमें से संख्या एलईडी मैट्रिक्स की आपूर्ति वोल्टेज से मेल खाती है। उदाहरण के लिए, 9 वी पर ये 3 क्रिस्टल हैं, 12 वी - 4।
श्रृंखला में जुड़ी श्रृंखलाएं समानांतर में जुड़ी हुई हैं। इस प्रकार, मैट्रिक्स की आवश्यक शक्ति प्राप्त की जाती है। नीले चमक वाले क्रिस्टल पीले फॉस्फोर से भरे होते हैं। यह नीली रोशनी को फिर से पीले रंग में बदल देता है, जिससे यह सफेद हो जाता है।
प्रकाश की गुणवत्ता, अर्थात्। रंग रेंडरिंग उत्पादन प्रक्रिया में फॉस्फोर की संरचना को विनियमित करें। एक- और दो-घटक फॉस्फोर कम गुणवत्ता देता है, क्योंकि स्पेक्ट्रम में इसकी 2-3 उत्सर्जन लाइनें होती हैं। तीन- और पांच-घटक - काफी स्वीकार्य रंग प्रजनन। यह 85-90 Ra तक और इससे भी अधिक हो सकता है।
इस प्रकार के प्रकाश उत्सर्जक को जोड़ने से समस्या नहीं होती है। वे एक सामान्य शक्तिशाली एलईडी के रूप में चालू होते हैं, जो एक मानक वर्तमान स्रोत द्वारा संचालित होता है। उदाहरण के लिए, 150, 300, 700 एमए। COB मेट्रिसेस के निर्माता मार्जिन के साथ मौजूदा स्रोतों को चुनने की सलाह देते हैं। सीओबी मैट्रिक्स के साथ ल्यूमिनेयर को ऑपरेशन में डालते समय यह मदद करेगा।