LED 전압 세부 정보 - 작동 전류를 아는 방법
종종 기술 문서의 적용 없이 수리공 또는 라디오 아마추어 추락 LED의 손에 있습니다. 반도체 장치를 올바르게 사용하려면 특성을 알아야 합니다. 그렇지 않으면 발광 소자의 급격한 고장이 불가피합니다. LED에 대한 제어 매개변수는 전류이지만 작동 전압을 아는 것이 중요합니다. 이 전압을 초과하면 pn 접합의 수명이 오래 지속되지 않습니다.
램프에 어떤 LED가 있는지 확인하는 방법
가장 쉬운 방법은 램프가 완전히 작동하는 경우입니다. 이 경우 모든 요소에서 전압 강하를 측정하기만 하면 됩니다. 전원이 켜져 있을 때 하나 이상의 요소(또는 전체)가 빛나지 않으면 다른 방법으로 이동해야 합니다.
램프가 드라이버 회로로 구축된 경우 드라이버의 출력 전압은 상한 및 하한으로 나열됩니다. 드라이버가 전류를 안정화시키기 때문입니다. 이렇게 하려면 특정 한계 내에서 전압을 변경해야 합니다. 실제 전압은 멀티미터로 측정하고 정상인지 확인해야 합니다. 그런 다음 시각적으로(PCB 트랙에서) 매트릭스의 병렬 LED 체인 수와 체인의 요소 수를 결정합니다. 전압 운전자의 직렬로 연결된 요소의 수로 나누어야 합니다.드라이버의 전압이 표시되어 있지 않으면 사실로만 측정할 수 있습니다.
등기구가 안정기 저항을 사용하여 구성표에 따라 제작되고 저항이 알려진 경우(또는 측정할 수 있음) LED 전압은 계산으로 결정할 수 있습니다. 이를 위해서는 작동 전류를 알아야 합니다. 이 경우 다음을 계산해야 합니다.
- 저항의 전압 강하 - Uresistor=Irab*Rresistor;
- LED 체인의 전압 강하 - Uled=Upply - Uresistor;
- Uled를 체인의 장치 수로 나눕니다.
Irab이 알려지지 않은 경우 20-25mA로 간주할 수 있습니다(저항 회로는 저전력 랜턴에 사용됨). 정확도는 실용적인 목적을 위해 허용될 것입니다.
LED의 순방향 전압은 몇 볼트입니까?
LED의 표준 볼트-암페어 특성을 연구하면 몇 가지 특징적인 점을 알 수 있습니다.
- 지점 1에서 pn 접합이 열리기 시작합니다. 전류가 흐르기 시작하고 LED가 빛나기 시작합니다.
- 전압이 증가함에 따라 전류는 작동 값(이 경우 20mA)에 도달하고 지점 2에서 전압이 이 LED에 대해 작동하면 글로우의 밝기가 최적이 됩니다.
- 전압이 더 증가함에 따라 전류가 증가하고 포인트 3에서 최대 허용 값에 도달합니다. 그 후 빠르게 실패하고 CVC 곡선은 이론적으로만 증가합니다(점선 부분).
변곡이 끝나고 선형 단면에 도달한 후 CVC가 더 가파르게 되어 두 가지 결과가 발생한다는 점에 유의해야 합니다.
- 전류가 증가하면(예: 드라이버가 고장나거나 안정기 저항이 없는 경우) 전압이 약하게 증가하므로 작동 전류(안정화 효과)에 관계없이 p-n 접합에서 일정한 전압 강하에 대해 이야기할 수 있습니다.
- 전압이 약간 증가하면 전류가 빠르게 증가합니다.
따라서 작동 전압에 비해 소자의 전압을 눈에 띄게 증가시키는 것은 불가능합니다.
몇 볼트 LED를 사용할 수 있습니까?
일부 특성은 여전히 설계에 따라 다르지만 LED의 매개변수는 대부분 pn 접합이 만들어지는 재료에 따라 다릅니다. 20mA에서 저전력 소자에 대한 작동 전압 및 글로우 색상의 일반적인 값은 다음 표에 요약되어 있습니다.
| 재료 | 글로우 컬러 | 직류 전압 범위, V |
|---|---|---|
| GaAs, GaAlAs | 적외선 | 1,1 – 1,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | 빨간색 | 1,5 – 2,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | 주황색 | 1,7 – 2,8 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | 노란색 | 1,7 – 2,5 |
| 갭, InGaN | 녹색 | 1,7 – 4 |
| ZnSe, InGaN | 푸른 | 3,2 – 4,5 |
| 인광 물질 | 하얀색 | 2,7 – 4,3 |
고전력 조명 LED는 고전류에서 작동합니다. 예를 들어, 인기 있는 LED 5730의 수정은 150mA의 전류에서 장기간 작동하도록 설계되었습니다. 그러나 전압 강하를 안정화시키는 가파른 E-V 곡선 때문에 Urab은 약 3.2V이며 이는 표에 표시된 값에 맞습니다.
전압을 찾는 방법
반도체 소자의 전압을 결정하는 가장 확실한 방법은 조정 가능한 전원을 사용하는 것입니다. 전원 공급 장치가 0에서 조절되고 전류 제어(또는 더 나은 전류 제한)가 가능하다면 다른 것이 필요하지 않습니다.
당신은해야합니다 LED를 연결 소스에 엄격하게 관찰 극성. 그런 다음 전압을 부드럽게 높여야 합니다(최대 3...3.5V). 특정 전압에서 LED는 최대 전력으로 깜박입니다. 이 레벨은 전류계에서 읽을 수 있는 작동 전류와 대략적으로 일치합니다. 계측기에 전류계가 내장되어 있지 않은 경우 외부 계측기로 전류를 모니터링하는 것이 매우 바람직합니다.
이 방법은 광학 범위 장치에 적용할 수 있습니다. UV 및 IR LED의 빛은 인간의 눈에는 보이지 않지만 후자의 경우 스마트폰 카메라를 통해 LED가 켜지는 것을 볼 수 있습니다. 이러한 방식으로 적외선 복사의 모양을 추적할 수 있습니다.
중요한! 전압을 올릴 때 3...3.5V의 한계를 초과하지 마십시오! 이러한 조건에서 LED가 켜지지 않으면 장치의 극성이 잘못된 것일 수 있습니다. 역전압 한계를 초과하여 고장날 수 있습니다.
조정된 소스가 없으면 LED의 예상 전압보다 높은 것으로 알려진 고정 출력의 일반 전원 공급 장치를 사용할 수 있습니다. 또는 9볼트 배터리도 있지만 이 경우 작은 전원 LED만 테스트할 수 있습니다. 회로의 전류가 상한을 초과하지 않도록 저항을 발광 소자에 직렬로 납땜해야 합니다. LED가 저전력이고 20mA 이하의 전류로 작동한다고 가정하면 출력 전압이 12V인 소스의 경우 저항은 약 500옴이어야 합니다. 전류가 150mA인 고전력 조명 장치(예: 5730 크기)를 사용하는 경우(배터리가 항상 이 전류를 제공하지는 않음) 저항은 약 10옴이어야 합니다. 회로를 DC 전압 소스에 연결하고 LED가 켜지는지 확인하고 전압 강하를 측정해야 합니다.
얼마나 많은지 알아보는 다른 방법도 있습니다. 볼트는 LED 정격입니다..
멀티미터로
일부 멀티미터에서는 다이오드 테스트 모드에서 단자에 적용되는 전압이 LED를 점화할 만큼 충분히 높습니다. 이러한 미터는 반도체 소자의 핀 배치를 확인하면서 LED의 작동 전압을 결정하는 데 사용할 수 있습니다.올바르게 연결되면 p-n 접합이 빛나기 시작하고 테스터에 약간의 저항이 표시됩니다(LED 유형에 따라 다름). 이 방법의 문제는 LED 핀에서 실제 U-값을 측정하기 위해 두 번째 멀티미터가 필요하다는 것입니다. 그리고 또 다른 점: 멀티미터의 측정 전압은 LED를 현재 작동 지점으로 가져오기에 충분하지 않을 것입니다. 시각적으로 충분히 밝지 않아 눈에 띄며 측정의 경우 LED가 CVC의 선형 부분에 도달하지 않았으며 작동 전압의 실제 값이 더 높을 것입니다.
외모로
작동 전압은 LED의 모양과 색상으로 대략적으로 추정할 수 있습니다(때로는 장치에 전원을 공급하지 않고도 색상을 확인할 수 있음). 이를 위해 위의 표를 사용할 수 있습니다. 그러나 LED 광선의 색상으로 전압을 고유하게 결정할 수는 없습니다. 종종 제조업체는 화합물을 착색하여 pn 접합의 방출 색상이 렌즈 색상과 형성되고 새로운 음영을 얻도록 합니다. 또한 단일 색상 내에서도 다양한 유형의 LED에 대한 매개변수가 분산되어 있습니다(표 참조). 예를 들어 백색 LED의 경우 전압 차이가 50% 이상일 수 있습니다.
LED의 현재 용량을 아는 방법
위의 모든 사항은 추가 내장 요소 없이 작동하는 기존 LED에 적용됩니다. 기존 기술을 사용하면 장치 본체에 추가 구성 요소를 만들 수 있습니다. 예를 들어, 담금질 저항. 따라서 더 높은 전압(5, 12 또는 220V)용 LED를 얻습니다. 이러한 장치의 점화 전압을 시각적으로 결정하는 것은 거의 불가능합니다.. 따라서 한 가지 방법이 남아 있습니다.
이전 방법이 실패하고 LED에 결함이 있다고 확신하는 경우 더 높은 전압을 적용해야 합니다.처음에는 5V, 그런 다음 결과가 없으면 전압을 12V로 높입니다. 220 В. 그러나이 전압까지는 인체 건강에 위험하므로 실험하지 않는 것이 좋습니다. 또한 오류가 발생하면 LED 본체를 파괴할 수 있습니다. 이것은 작은 폭발, 와이어 절연 용융, 화재 등을 일으킬 수 있습니다. 요즘 기술이 발전했으며 LED는 장비와 건강을 위험에 빠뜨릴만큼 비싸지 않습니다.
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