एल ई डी के लिए रोकनेवाला की गणना कैसे करें - उदाहरण के साथ सूत्र + ऑनलाइन कैलकुलेटर
विभिन्न रंगों के एल ई डी में अलग-अलग प्रत्यक्ष ऑपरेटिंग वोल्टेज होते हैं। वे एलईडी के वर्तमान सीमित प्रतिरोध का चयन करके निर्धारित किए जाते हैं। लाइट डिवाइस को नॉमिनल मोड में लाने के लिए, आपको पी-एन जंक्शन को ऑपरेटिंग करंट के साथ पावर देना होगा। यह एलईडी के लिए रोकनेवाला की गणना करके किया जाता है।
रंग के आधार पर एलईडी वोल्टेज की तालिका
ऑपरेटिंग एलईडी वोल्टेज अलग हैं। वे अर्धचालक पी-एन जंक्शन की सामग्री पर निर्भर करते हैं और प्रकाश उत्सर्जन की तरंग दैर्ध्य, यानी चमक रंग के रंग से संबंधित होते हैं।
भिगोना प्रतिरोध की गणना करने के लिए विभिन्न रंगों के नाममात्र मोड की एक तालिका नीचे दिखाई गई है।
| चमक रंग | प्रत्यक्ष वोल्टेज, वी |
|---|---|
| सफेद रंग | 3–3,7 |
| लाल | 1,6-2,03 |
| संतरा | 2,03-2,1 |
| पीला | 2,1-2,2 |
| हरा | 2,2-3,5 |
| नीला | 2,5-3,7 |
| बैंगनी | 2,8-4,04 |
| अवरक्त | 1.9 या उससे कम |
| पराबैंगनी | 3,1-4,4 |
तालिका से हम देख सकते हैं कि सभी प्रकार के उत्सर्जक को चालू करने के लिए 3 वोल्ट का उपयोग किया जा सकता है, सफेद टिंट वाले उपकरणों को छोड़कर, आंशिक रूप से बैंगनी और सभी पराबैंगनी। यह इस तथ्य के कारण है कि क्रिस्टल के माध्यम से वर्तमान को सीमित करने के लिए बिजली आपूर्ति वोल्टेज के कुछ हिस्से का "उपयोग" करना आवश्यक है।
5, 9 या 12 वी बिजली की आपूर्ति के साथ, आप श्रृंखला में एकल डायोड या 3 और 5-6 डायोड की 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 एक कारक के बारे में किया जाता है। समानांतर कनेक्शन उसी अनुपात में विश्वसनीयता बढ़ाता है: 2 चेन - 2 बार, 3 - 3 बार, आदि।
लेकिन 30-50 से 130-150 हजार घंटे तक प्रकाश स्रोतों की अभूतपूर्व अवधि विश्वसनीयता में गिरावट को सही ठहराती है, क्योंकि डिवाइस की सेवा का जीवन इस पर निर्भर करता है। दिन में 5 घंटे 30-50 हजार घंटे ऑपरेशन भी - हर दिन शाम को 4 घंटे और सुबह 1 बजे - यानी 16-27 साल का ऑपरेशन. इस समय के दौरान, अधिकांश जुड़नार अप्रचलित हो जाएंगे और उन्हें हटा दिया जाएगा। इसलिए, एलईडी उपकरणों के सभी निर्माताओं द्वारा श्रृंखला कनेक्शन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
एल ई डी की गणना के लिए ऑनलाइन कैलकुलेटर
स्वचालित गणना के लिए निम्नलिखित डेटा की आवश्यकता होगी:
- स्रोत या बिजली आपूर्ति वोल्टेज, वी;
- डिवाइस का नाममात्र प्रत्यक्ष वोल्टेज, वी;
- प्रत्यक्ष रेटेड ऑपरेटिंग वर्तमान, एमए;
- एक श्रृंखला में या समानांतर में शामिल एल ई डी की संख्या;
- एलईडी कनेक्शन आरेखआरेख (ओं)।
प्रारंभिक डेटा डायोड की डेटा शीट से लिया जा सकता है।
कैलकुलेटर की उपयुक्त विंडो में उन्हें दर्ज करने के बाद "कैलकुलेट" दबाएं और आपको रोकनेवाला और उसकी शक्ति का नाममात्र मूल्य मिलेगा।
डायोड वर्तमान-सीमक रोकनेवाला आकार की गणना
व्यवहार में, दो प्रकार की गणना का उपयोग किया जाता है - ग्राफिक - एक डायोड की वोल्ट-एम्पीयर विशेषता के अनुसार और गणितीय - इसके रेटिंग डेटा के अनुसार।
चित्र में:
- मैं - एक बिजली आपूर्ति स्रोत है, जिसके आउटपुट पर E का मान होता है;
- "+"/"-" - एलईडी कनेक्शन की ध्रुवीयता: "+" - एनोड, आरेखों पर एक त्रिकोण के साथ दिखाया गया है, "-" - कैथोड, आरेखों पर एक क्रॉस डैश के साथ दिखाया गया है;
- आर - वर्तमान सीमित प्रतिरोध;
- यूएलईडी - प्रत्यक्ष, यह भी काम कर रहे वोल्टेज है;
- मैं - डिवाइस के माध्यम से चालू चालू;
- हम प्रतिरोधक के आर-पार वोल्टेज को U . के रूप में निरूपित करते हैंआर.
तब गणना के लिए सर्किट इस तरह दिखेगा:
आइए वर्तमान सीमा के लिए प्रतिरोध की गणना करें। वोल्टेज यू सर्किट में निम्नानुसार वितरित किया जाएगा:
यू = यूआर + यूएलईडी या यूआर + मैं × आरएलईडी, वोल्ट में,
कहाँ पे आरएलईडी- पी-एन जंक्शन का आंतरिक अंतर प्रतिरोध।
गणितीय परिवर्तनों से हमें सूत्र मिलता है:
आर = (यू-यूएलईडी)/मैं, ओम में.
मूल्य यू डेटा शीट मानों से उठाया 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।
इसकी विशिष्टताओं: विशिष्ट नाममात्र यूएलईडी = 2.9 वी, अधिकतम यूएलईडी = 3.5 वी, ऑपरेटिंग करंट मैंएलईडी=0,7 .
गणना के लिए हम उपयोग करते हैं यूएलईडी = 2,9 .
आर = (यू-यूएलईडी)/I = (5-2,9)/0,7 = 3 ओम।
परिकलित मान 3 ओम के बराबर 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 मोड द्वारा ऑपरेशन की विश्वसनीयता में वृद्धि करेगा।
आइए इस रोकनेवाला के लिए आवश्यक बिजली अपव्यय की गणना करें:
पी = आई² × आर = 0.7² × 3 = 1.47 डब्ल्यू
सुरक्षित होने के लिए, इसे निकटतम उच्च मान, 2 W तक गोल करें।
श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन योजनाएं एल ई डी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और इन कनेक्शनों की विशेषताएं दिखाते हैं। समान तत्वों को श्रृंखला में जोड़ने से स्रोत वोल्टेज उनके बीच समान रूप से विभाजित हो जाता है। विभिन्न आंतरिक प्रतिरोधों के साथ, यह प्रतिरोधों के समानुपाती होता है।समानांतर में कनेक्ट होने पर, वोल्टेज समान होता है और करंट तत्वों के आंतरिक प्रतिरोधों के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
जब एल ई डी श्रृंखला में जुड़े होते हैं।
एक श्रृंखला कनेक्शन में, श्रृंखला के पहले डायोड में इसका एनोड बिजली की आपूर्ति के "+" से जुड़ा होता है, और इसका कैथोड दूसरे डायोड के एनोड से जुड़ा होता है। और इसी तरह श्रृंखला में अंतिम डायोड तक, जिसका कैथोड स्रोत के "-" से जुड़ा है। श्रृंखला परिपथ में धारा उसके सभी तत्वों में समान होती है। यानी यह किसी भी प्रकाश उपकरण के माध्यम से समान परिमाण का होता है। एक खुले, यानी प्रकाश उत्सर्जक क्रिस्टल का आंतरिक प्रतिरोध दसियों या सैकड़ों ओम में होता है। यदि 100 ओम के प्रतिरोध पर परिपथ में 15-20 mA प्रवाहित हो रहा है, तो प्रत्येक अवयव पर 1.5-2 V होगा। सभी उपकरणों पर वोल्टेज का योग बिजली की आपूर्ति से कम होना चाहिए। अंतर आमतौर पर एक विशेष अवरोधक के साथ भीग जाता है, जो दो कार्य करता है:
- रेटेड ऑपरेटिंग वर्तमान को सीमित करता है;
- एलईडी पर नाममात्र आगे वोल्टेज प्रदान करता है।
समानांतर में कनेक्ट होने पर
समानांतर कनेक्शन दो तरह से किया जा सकता है।
शीर्ष चित्र दिखाता है कि कैसे चालू करना वांछनीय नहीं है। इस संबंध के साथ, एक प्रतिरोध केवल तभी धाराओं की समानता सुनिश्चित करेगा जब क्रिस्टल सही हों और आपूर्ति कंडक्टर की लंबाई समान हो। लेकिन निर्माण के दौरान अर्धचालक उपकरणों के मापदंडों का बिखराव उन्हें समान बनाने की अनुमति नहीं देता है। और वही चुनने से कीमत नाटकीय रूप से बढ़ जाती है। अंतर 50-70% या अधिक हो सकता है. डिजाइन को असेंबल करने से आपको कम से कम 50-70% की ल्यूमिनेसिसेंस में अंतर मिलेगा। इसके अलावा, एक रेडिएटर की विफलता उन सभी के संचालन को बदल देगी: यदि सर्किट टूट गया है, तो एक बाहर निकल जाएगा, अन्य 33% तक तेज चमकेंगे और अधिक गर्म हो जाएंगे।ओवरहीटिंग उनके क्षरण में योगदान देगा - चमक की छाया में बदलाव और चमक में कमी।
क्रिस्टल के अधिक गर्म होने और जलने के परिणामस्वरूप शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर विफल हो सकता है।
निचला विकल्प आपको किसी भी डायोड के वांछित ऑपरेटिंग बिंदु को सेट करने की अनुमति देता है, भले ही उनके पास अलग-अलग पावर रेटिंग हों।
तीन एलईडी तत्व और एक वर्तमान सीमित अवरोधक 4.5 वी पर श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। परिणामी श्रृंखला समानांतर में जुड़ी हुई हैं। प्रत्येक डायोड में 20 mA और सभी मिलाकर 60 mA होते हैं। उनमें से प्रत्येक पर आपको 1.5 V से कम मिलता है, और वर्तमान सीमक पर - 0.2-0.5 V से कम नहीं। दिलचस्प बात यह है कि यदि आप 4.5 V बिजली की आपूर्ति का उपयोग करते हैं, तो केवल 1.5 V से कम प्रत्यक्ष वोल्टेज वाले इन्फ्रारेड डायोड ही काम कर सकते हैं यह, या आपको बिजली की आपूर्ति को कम से कम 5 वी तक बढ़ाने की जरूरत है।
30-50% या अधिक के मापदंडों की भिन्नता के कारण एलईडी तत्वों (सर्किट के ऊपरी भाग) के प्रत्यक्ष समानांतर कनेक्शन की अनुशंसा नहीं की जाती है। प्रत्येक डायोड (निचले भाग) के लिए अलग-अलग प्रतिरोधों के साथ एक योजना का उपयोग करें और पहले से ही डायोड-रेसिस्टर जोड़े को समानांतर में कनेक्ट करें।
जब एक एलईडी
एक एलईडी के लिए प्रतिरोधी का उपयोग तभी किया जाता है जब उनकी शक्ति 50-100 mW . तक होती है. उच्च शक्ति मूल्यों पर पावर सर्किट की दक्षता काफी कम हो जाती है।
यदि डायोड का प्रत्यक्ष ऑपरेटिंग वोल्टेज बिजली आपूर्ति वोल्टेज से बहुत कम है, तो एक सीमित अवरोधक के उपयोग से उच्च नुकसान होता है। उच्च गुणवत्ता और स्थिरता की बिजली, ध्यान से फ़िल्टर किए गए तरंग के साथ, 3-5 प्रकार की बिजली आपूर्ति 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 शक्ति आउटपुट के लिए निम्नलिखित ड्राइवरों का उपयोग किया जाता है ड्राइवरों - करंट लिमिटिंग रेसिस्टर्स का इस्तेमाल हाई पावर आउटपुट के लिए किया जाता है।
ऑपरेटिंग सेट करने के लिए वर्तमान सीमित अवरोधक का उपयोग करना एलईडी - इष्टतम एलईडी संचालन सुनिश्चित करने का एक सरल और विश्वसनीय तरीका है।
एक साधारण प्रतिरोध गणना के वीडियो उदाहरण।
लेकिन सौ मिलीवाट से अधिक डायोड शक्ति के साथ, आपको स्टैंडअलोन या अंतर्निर्मित वर्तमान स्थिरीकरण स्रोतों या ड्राइवरों का उपयोग करने की आवश्यकता है।
