Pinapatakbo ng Mains LED

Panimula sa LED

Isang LED o Ang Light Emitting Diode ay isang simpleng PN junction diode , gawa sa materyal na may mas malaking hadlang sa enerhiya. Habang ang supply ay ibinibigay sa LED junction, ang mga electron ay lumilipat mula sa valence band patungo sa conduction band. Kapag ang electron ay nawalan ng enerhiya at bumalik sa orihinal nitong estado, isang foton ang inilalabas. Ang naglalabas na ilaw ay nasa frequency band ng nakikitang saklaw ng dalas ng ilaw.

LED

Ang simpleng diode na ito ay naglalabas ng ilaw kapag ang p-n junction ay kampi ng isang boltahe na mas mababa sa 1 volt. Ang karamihan sa mga LED ay gumagana sa pagitan ng 1.5 volts hanggang 2 volts, ngunit ang mga mataas na maliwanag na uri lalo na ang White, Blue at Pink LEDs ay nangangailangan ng 3 volts upang magbigay ng maximum na ningning. Ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED ay dapat na limitado sa 20 -30 milli amperes kung hindi man masunog ang aparato. Ang White at Blue LEDs ay maaaring magparaya ng hanggang sa 40 milli amperes kasalukuyang.

Light Emitting Diode - LED

Ang LED ay may isang semiconductor chip na binubuo ng Gallium compound na mayroong pag-aari ng paglabas ng photon ng impluwensya ng kasalukuyang. Ang maliit na tilad ay konektado sa dalawang mga post sa terminal para sa pagbibigay ng boltahe ng suplay. Ang buong pagpupulong ay naka-encapsulate sa isang epoxy case na may mga terminal na lumalabas. Ang mahabang lead ng LED ay positibo habang ang maikling lead ay negatibo. Orihinal, ang semiconductor na ginamit sa LED ay Gallium Arsenide Phosphate (GaAsP) habang ang Gallium Aluminium Aeresnide (GaAlAs) ay ginagamit ngayon isang araw sa mataas na maliwanag na LED. Ang Blue at White LEDs ay gumagamit ng Indium Gallium Nitride (InGaN) habang ang Multicolour LEDs ay gumagamit ng iba't ibang mga kumbinasyon ng mga materyales upang makabuo ng iba't ibang kulay. Naglalaman ang White LED ng isang asul na maliit na tilad na may puting inorganic pospor. Kapag sinaktan ng asul na ilaw ang pospor, ang puting ilaw ay magpapalabas.

Ang mga LED ay naglalabas ng ilaw batay sa Electroluminescence. Ang materyal na semiconductor sa LED ay may parehong uri ng P at mga rehiyon na uri ng N. Ang rehiyon ng p ay nagdadala ng positibong singil na bitbit na tinatawag na Holes habang ang rehiyon ng N ay naglalabas ng mga electron. Ang materyal na nagpapalabas ng photon ay na-sandwich sa pagitan ng mga layer ng P at N. Kapag ang isang potensyal na pagkakaiba ay inilapat sa pagitan ng mga layer ng P at N, ang mga electron mula sa N layer ay gumagalaw patungo sa aktibong materyal at pinagsasama ang mga butas. Naglabas ito ng enerhiya sa anyo ng ilaw mula sa aktibong materyal. Batay sa uri ng aktibong materyal, iba't ibang mga kulay ang gagawin.

8 uri ng LEDs at ang materyal na ginamit sa kanila

1. Aluminium Gallium Arsenide - Infrared LED

2. Aluminium Gallium Arsenide, Gallium Arsenide Phosphide, Gallium Phosphide - Red LED

3. Aluminium Gallium Phosphide, Gallium Nitride - Green LED

4. Aluminium Gallium Phosphide, Gallium Arsenide Phosphide, Gallium Phosphide - Dilaw na LED

5. Aluminium Gallium Indium Phosphide - Orange LED

6. Indium Gallium Nitride, Silicon Carbide, Sapphire, Zinc Selenide - Blue LED

7. Batay sa Gallium Nitride Indium Gallium Nitride - Puting LED

8. Indium Gallium Nitride, Aluminium Gallium Nitride - Ultraviolet LED

8 LED parameter

1. Luminous Flux- Ito ang dami ng enerhiya mula sa LED at sinusukat sa Lumen (lm) o Milli lumen (mlm)

2. Luminous Intensity - Ito ay ang Luminous Flux na sumasaklaw sa isang lugar at sinusukat sa mga tuntunin ng Candela (cd). Ang ningning ng LED ay nakasalalay sa maliwanag na tindi.

3. Luminous Efficacy - Ipinapahiwatig nito ang ilaw na may kaugnayan sa boltahe na inilapat. Ang yunit nito ay lumen bawat watt (lm w).

4. Forward voltage (Vf) - Ito ang drop ng boltahe sa LED. Saklaw ito mula sa 1.8 volts sa Red LED hanggang 2.2 volts sa berde at Dilaw na LED. Sa Blue and White LEDs, ito ay 3.2 volts.

5. Ipasa ang kasalukuyang (Kung) - Ito ang maximum na kasalukuyang pinapayagan sa pamamagitan ng LED. Saklaw ito mula 10 mA hanggang 20mA sa ordinaryong LED habang 20mA hanggang 40 mA sa White at Blue LEDs. Ang mataas na maliwanag na 1 wat LEDs ay nangangailangan ng 100 - 350 milli amperes kasalukuyang.

6. Angulo ng pagtingin - Tinatawag din itong anggulo na Off-axis. Ito ay ang maliwanag na intensity na bumagsak sa kalahating halaga ng axis. Nagreresulta ito sa buong ningning nang buong kondisyon. Ang mga mataas na maliwanag na uri ng LEDS ay may makitid na anggulo ng pagtingin upang ang ilaw ay maitutuon sa isang sinag.

7. Antas ng enerhiya - Ang antas ng enerhiya sa output ng ilaw ay nakasalalay sa boltahe na inilapat at ang singil sa mga electron ng semiconductor. Ang antas ng enerhiya ay E = qV kung saan ang q ay singilin sa mga electron at ang V ay ang inilapat na boltahe. Ang q ay karaniwang -1.6 × 1019 Joule.

8. Wattage ng LED - Ito ang boltahe sa unahan na pinarami ng kasalukuyang pasulong. Kung ang labis na kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng LED, ang buhay nito ay mababawasan. Kaya isang serye ng risistor, karaniwang 470 ohms hanggang 1K ang ginagamit upang limitahan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED.

Ang LED resistor ay maaaring mapili gamit ang formula Vs - Vf / If. Kung saan ang Vs ay ang input boltahe, ang Vf ay ang pasulong na boltahe ng LED at Kung ang kasalukuyang pasulong ng LED.

Kailangan para sa suplay ng AC para sa pagmamaneho ng LED

Para sa mga application na kinasasangkutan ng mababang lakas tulad ng sa mga mobile phone, posible na gumamit ng dc supply para sa isang LED. Gayunpaman para sa malalaking mga application tulad ng Traffic Lights na gumagamit ng mga LED, talagang hindi maginhawa ang paggamit ng DC. Ito ay dahil sa pagdaragdag ng distansya ang paghahatid ng kuryente sa DC ay nag-aambag sa mas maraming pagkalugi at medyo mura rin itong gumamit ng mga aparato para sa DC-DC conversion. Bilang isang resulta mas angkop na gamitin ang AC supply para sa high end application tulad ng pagkinang ng malaking bilang ng mga LED.

Kapasitor bilang isang limiter ng boltahe ng AC

Ang capacitor ay may pag-aari ng pagtutol sa pagbabago ng inilapat na boltahe sa pamamagitan ng pagguhit o pagbibigay ng kasalukuyang mula sa circuit, habang singil o naglalabas sila. Ang kasalukuyang sa buong capacitor ay ibinibigay bilang

Ako = CdV / dt

Kung saan ang C ay may kapasidad, ang dV / dt ay nangangahulugang pagbabago sa boltahe. Ako ang singil sa pagitan ng mga plate bawat oras ng yunit o ng kasalukuyang.

Ang kasalukuyang sa pamamagitan ng isang kapasitor ay isang reaksyon laban sa pagbabago ng boltahe. Samakatuwid para sa isang mataas na instant na boltahe, ang kasalukuyang zero. Sa madaling salita boltahe lags ang kasalukuyang sa pamamagitan ng 90 degree. Ang pag-aari ng capacitor na ito ay ginagawang magamit bilang isang boltahe na reducer para sa suplay ng kuryente ng AC. Gayunpaman depende ito sa halaga ng capacitance at dalas. Mas mataas ang dalas at ang kapasidad, mas mababa ang reaktibo.

Ang application na kinasasangkutan ng paggamit ng AC mains upang humimok ng LED

Ang LED o Light Emitting Diode ay maaaring direktang pinamamahalaan sa pamamagitan ng AC mains supply sa pamamagitan lamang ng paggamit ng kombinasyon ng isang capacitor at isang resistor. Ang pangunahing supply ng AC ng 220V ay nabago sa mababang boltahe AC gamit ang isang transpormer. Ang capacitor ay ginagamit bilang isang boltahe limiter kung saan bilang ang risistor ay ang kasalukuyang limiter. Ang mga diode na may mataas na PIV (1000V) ay ginagamit upang protektahan ang mga LED mula sa mataas na boltahe.

Karaniwan ang boltahe na bumaba sa isang puting humantong ay tungkol sa 1.5V. Ang mga LED ay konektado sa dalawang serye-parallel na mga kumbinasyon. Kung 12 LEDs ang ginagamit sa bawat kumbinasyon, ang drop ng boltahe sa kabuuan ng LED na kombinasyon ay nasa 30V. Ang risistor ay gumaganap bilang isang kasalukuyang limiter at nagbibigay ng isang boltahe na drop ng humigit-kumulang na 30V. Kaya sa kumbinasyon ng isang kapasitor at ang risistor, posible na magmaneho ng isang serye ng mga LED. Ang halaga ng risistor ay nakasalalay sa bilang ng mga ginamit na LED. Dahil ang LED rating ay nasa 15mA, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng bawat LED ay magiging 15mA at ang kabuuang kasalukuyang sa pamamagitan ng dalawang hanay ng kombinasyon ng LED ay 30mA, na sanhi ng isang boltahe na drop ng 30V sa kabuuan ng 1k risistor.

Inaasahan kong nakakuha ka ng isang ideya tungkol sa konsepto ng mains na pinapatakbo ng LED kung ang anumang higit pang mga quires sa paksang ito o sa konsepto ng mga de-koryenteng at elektronikong proyekto iwan ang seksyon ng mga komento sa ibaba.