چگونه از سوختن LED جلوگیری کنیم؟: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

قبل از اینکه بگوییم چگونه از سوختن LED جلوگیری کنیم ، باید بگوییم LED چیست.

پایه های LED برای دیودهای ساطع کننده نور ، یک دستگاه نیمه هادی است که هنگام عبور جریان در آن ، نور مرئی از رنگ خاصی را ساطع می کند و با منابع نوری معمولی مانند لامپ های رشته ای ، فلورسنت و گاز تخلیه کننده تفاوت اساسی دارد. این از یک لایه بسیار نازک از مواد نیمه هادی نسبتاً شدید استفاده شده است.

مرحله 1: تاریخچه LED

نیمه رساناها

نیمه هادی ها موادی هستند که بین رساناها و عایق ها مانند ژرمانیوم یا سیلیکون رسانایی دارند.

حفره ها (حامل بار الکتریکی با بار مثبت) و الکترون ها (ذرات با بار منفی) انواع حامل های بار هستند که مسئول جریان جریان در نیمه هادی ها هستند.

انواع نیمه هادی ها

1. یک ماده نیمه هادی ذاتی تنها از یک نوع عنصر مانند سیلیکون تشکیل شده است.
2. نیمه هادی بیرونی ، یک نیمه هادی است که توسط ناخالصی خاصی (نیمه هادی ناخالص) دوپ شده و قادر است خواص الکتریکی خود را تغییر دهد. فرایند افزودن اتم های ناخالصی به نیمه هادی خالص دوپینگ نامیده می شود.

نیمه هادی بیرونی

نیمه هادی های بیرونی را می توان به موارد زیر طبقه بندی کرد:

• نیمه هادی نوع N: هنگامی که یک نیمه رسانای خالص مانند (سیلیکون) با ناخالصی پنج ظرفیتی (P، As) دوپینگ می شود. الکترونهای نیمه هادی نوع n حامل اکثریت و حفره ها حامل های اقلیت هستند.
• نیمه رسانای نوع P: هنگامی که یک نیمه هادی خالص مانند (سیلیکون) با ناخالصی سه ظرفیتی (B، Al) دوپ شده باشد. حفره های نیمه رسانای نوع p حامل اکثریت و الکترون حامل های اقلیت هستند.

محل اتصال P-N

اتصال p-n مرز بین نیمه هادی نوع thep (دارای حفره های اضافی) و نیمه هادی نوع n (دارای بیش از حد الکترون) است. منطقه تخلیه مانند دیواری بین نوع p و n عمل می کند و از جریان بیشتر الکترون ها و حفره های آزاد جلوگیری می کند.

دیود

دیودهای نیمه هادی یکی از کاربردهای نیمه هادی ها است ، یک دستگاه دو پایانه است که از یک اتصال p-n و تماسهای فلزی در دو سر آنها تشکیل شده و مقاومت کمی در برابر جریان جریان در یک جهت دارد.

LED یکی از کاربردهای دیود نیمه هادی است

برای اطلاعات بیشتر ، مقاله ما در مورد نیمه هادی ها را ببینید.

مرحله 2: مقاومت های محدود کننده جریان LED

چگونه از سوختن LED جلوگیری کنیم؟

اتصال مستقیم LED به منبع تغذیه می تواند باعث سوختن LED شود. ما باید یک مقاومت را به صورت سری بین منبع led ولتاژ وصل کنیم ، این مقاومت که مقاومت بالاست نامیده می شود و مقاومت بالاست برای محدود کردن جریان از طریق LED و جلوگیری از سوختن آن استفاده می شود.

اگر منبع ولتاژ برابر افت ولتاژ LED باشد ، نیازی به مقاومت نیست.

محاسبه مقاومت مقاومت بالاست با قانون اهم و قوانین مدار Kirchhoff امکان پذیر است. ولتاژ نامی LED از منبع ولتاژ کم می شود و سپس با جریان عملیاتی LED مورد نظر تقسیم می شود.

مرحله 3: تجزیه و تحلیل (مدار LED با مقاومت 1 اهم)

هنگامی که یک مقاومت که دارای مقدار 1 اهم در سری بین منبع led و ولتاژ است را متصل می کنیم ، متوجه می شویم که جریان در یک مدار با مقدار برابر 808 میلی آمپر جریان می یابد (این مقدار بسیار بزرگ است ، می تواند باعث سوختن و مطلق LED شود) حداکثر جریان از طریق LED 20 میلی آمپر است).

ما باید مقدار جریان جاری شده در یک مدار و ولتاژ LED را با تغییر مقدار مقاومت کاهش دهیم تا به مقدار مقاومت برسیم که جریانی را در یک مدار 20 میلی آمپر ایجاد می کند.

مرحله 4: تجزیه و تحلیل (تغییر مقدار مقاومت)

وقتی مقدار مقاومت را از 1 اهم به 200 اهم تغییر می دهیم ، متوجه می شویم: جریان جریان در یک مدار 33.8 میلی آمپر است. ولتاژ در سربی 2.18 ولت است

ما باید مقدار مقاومت را افزایش دهیم تا به مقدار مقاومت برسیم که جریانی را در مدار 20 میلی آمپر ایجاد می کند.

وقتی مقدار مقاومت را از 200 اهم به 300 اهم تغییر می دهیم ، متوجه می شویم: جریان جریان در یک مدار 22.9 میلی آمپر است. ولتاژ در سربی 2.10 ولت است

وقتی مقدار مقاومت را از 300 اهم به 345 اهم تغییر می دهیم ، متوجه می شویم: جریان جریان در یک مدار 20.0 میلی آمپر است. ولتاژ طول led 2.08 ولت است

اکنون ما حد یک مقاومت بالاست (R> = 345 اهم) را می دانیم که باید جریان را از طریق LED محدود کرده و از سوختن آن جلوگیری کنیم.

مرحله 5: انیمیشن های مدار

ما از انیمیشن های مدار متوجه می شویم که

وقتی مقدار مقاومت بالاست را افزایش می دهیم ، سرعت فعلی کاهش می یابد زیرا از مقاومت بالاست برای محدود کردن جریان از طریق LED و جلوگیری از سوختن آن استفاده می شود.

ممنون که خواندید.