کاربرد گسترده ال ای دی ها از اواسط دهه ۶۰ قرن گذشته آغاز شد. از آن زمان تاکنون این دستگاه دستخوش تغییرات زیادی شده است. و امروزه که قیمت LED ها به میزان قابل توجهی کاهش یافته است، محبوبیت آنها در بین مصرف کنندگان به طور قابل توجهی افزایش یافته است. روشنایی که از طریق استفاده از ال ای دی به دست می آید ده قدم جلوتر از لامپ های رشته ای و دستگاه های روشنایی فلورسنت است - آنها چندین برابر مقرون به صرفه تر، قابل اعتمادتر و بادوام هستند.
LED چیست و چگونه کار می کند
LED وسیله ای است که از خواص یک اتصال p-n استفاده می کند و فوتون ها را ساطع می کند، جریان الکتریکی را به تابش نور تبدیل می کند، که زمانی رخ می دهد که ترکیب معکوس الکترون ها و سوراخ ها در ناحیه اتصال p-n باشد. یعنی شرط لازم برای اتصال LED ها برای تولید درخشش، اتصال p-n است که تماس دو نیمه هادی با انواع مختلف رسانایی است. برای این اهدافکریستال های نیمه هادی از یک سو با ناخالصی های گیرنده و از سوی دیگر با ناخالصی های اهداکننده درمان می شوند. در این حالت، برای انتشار نور، نزدیکی انرژی کوانتوم های نوری محدوده مرئی با شکاف باند ناحیه فعال LED ضروری است. علاوه بر این، کریستال باید دارای تعداد ناچیزی نقص باشد، به همین دلیل ترکیب معکوس الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه اتصال p-n بدون تشعشع رخ می‌دهد.
چگونه متصل شویم؟
اتصال LED ها منوط به رعایت دقیق قطبیت است. برای این منظور، خروجی LED ها دارای نام های مناسب هستند: آند و کاتد. بر این اساس - مثبت و منفی.
ال ای دی فقط در صورت روشن شدن مستقیم قادر به ساطع درخشش است. وقتی دوباره آن را روشن می‌کنید، برای همیشه از کار می‌افتد.
از آنجایی که LED فقط در مقادیر ولتاژ و جریان خاصی می تواند نور ساطع کند، باید یک مقاومت محدود کننده در نمودار سیم کشی وارد شود.
چگونه یک LED را به 220 ولت وصل کنیم؟
چگونه می توان این کار را انجام داد؟ اتصال LED به منبع جریان 220 ولت اصلاً آنقدر که به نظر می رسد آسان نیست. ماهیت مشکل در ویژگی های فنی دستگاه نهفته است که عملکرد آن بر اساس اصل عبور جریان از طریق کریستال ها است که در نتیجه آنها شروع به تولید درخشش می کنند. برای رعایت این اصل، دستگاه دیگری مورد نیاز است - یک راننده، که وظیفه آن کنترل جریان جریان به کریستال است. در همان زمان، درایور آن را به مقدار مورد نیاز برای مدل های خاصی از LED های استفاده شده محدود می کند.
در غیر این صورتاتصال LED ها به طور مستقیم با ولتاژ 220 ولت انجام می شود و زمانی استفاده می شود که LED باید مانند یک نشانگر کم مصرف به نظر برسد و زمانی که فقط یک یا چند عنصر در اتصال درگیر هستند. در بیشتر موارد، LED به عنوان منبع نور استفاده می شود و از طریق درایوری که از قبل تمام پارامترهای لازم برای عملکرد عادی دستگاه را دارد، متصل می شود.
اگر ولتاژ اعمال شده به آن کمتر از مقدار لازم باشد، LED نمی درخشد. از طرف دیگر، اگر چنین ولتاژی از مقدار مورد نظر بیشتر شود، دستگاه از کار می افتد. برای جلوگیری از چنین مواردی، از یک مقاومت محدود کننده جریان برای اتصال LED استفاده می شود.
نمودار اتصال تقریبی درایور برای روشنایی LED تزئینی در زیر نشان داده شده است.
ویژگی اصلی درایور تبدیل جریان متناوب در پریزهای خانگی معمولی است و در نتیجه جریان ثابتی به LED می رسد.
اتصال سریال LED
اتصال چنین دستگاه هایی ویژگی های خاص خود را دارد. اتصال چندین LED به طور همزمان به بهترین وجه به صورت سری انجام می شود. این اتصال باعث کاهش مصرف انرژی می شود و به شما امکان می دهد همزمان تعداد زیادی را متصل کنید. اما در عین حال، تمام ال ای دی های متصل به سری باید از یک نوع باشند و منبع تغذیه باید توان کافی داشته باشد و بتواند ولتاژ مورد نیاز را تامین کند.
اتصال LED ها طبق این اصل بسیار ساده است. دیودها به صورت سری متصل می شوند. نمونه بارز چنین ارتباطی یک گلدسته معمولی درخت کریسمس است.
اتصال ال ای دی آردوینو
چگونه مشکل را حل کنیم تا LED با فاصله زمانی ۱ ثانیه روشن و خاموش شود؟ به اصطلاح طرح می تواند در این امر به ما کمک کند - برنامه ای که در محیط آردوینو ایجاد شده است. آردوینو یک طراح الکترونیک و یک پلتفرم راحت است که بیشترین استفاده را در بین علاقه مندان به الکترونیک پیدا کرده است، زیرا این سیستم بسیار ساده و قابل استفاده است. دستگاه های مبتنی بر آردوینو می توانند محرک های مختلفی را کنترل کنند. به طور خاص، LED.
شکل زیر نمودار اتصال LED به کنترلر آردوینو را نشان می دهد که دستگاه به هشتمین خروجی متصل است. این واقعیت باید هنگام برنامه نویسی و تنظیم پارامترهای لازم در نظر گرفته شود.
اتصال موازی
اتصال موازی LED ها به طور گسترده توسط مردم در زندگی روزمره استفاده می شود - در هر صفحه نمایش LED یا ماتریس LED.
LED هایدارای اختلاف تکنولوژیکی در مقدار کاهش ولتاژ مستقیم هستند. بر این اساس جریان های مختلفی از آنها عبور خواهند کرد. در این مورد، شدت نور نیز متفاوت خواهد بود، که چشم انسان آن را به عنوان روشنایی متفاوت درک می کند. به همین دلیل، جریان ها باید با مقاومت های بالاست برابر شوند.
شکل نمودار اتصال موازی را نشان می دهدال ای دی ها در یک جهت در عین حال، گزینه "الف" اشتباه است، استفاده از آن در عمل توصیه نمی شود. گزینه صحیح "b" با مقاومت های بالاست است.
ارتباط شخصی
اتصال LED باید طبق تمام قوانین انجام شود. برای اتصال باید از سیم های کوچک استفاده کرد زیرا مقاومت چنین سیمی تقریباً برابر با مقاومت LED ها خواهد بود. در این مورد، تجربه نشان می دهد که بسته به طول سیم، ولتاژ کاهش می یابد. به همین دلیل، منابع تغذیه در نزدیکی دستگاه های LED قرار دارند. یا از منبع تغذیه برای ال ای دی ها با ولتاژ خروجی 24 ولت، 36 ولت یا 48 ولت استفاده می کنند. به نوبه خود، تولید کنندگان نوارهای LED آنها را برای ولتاژهای مختلف تولید می کنند:
اتصال به 1.5 ولت. با این اتصال، LED هایی که ولتاژ کاری آنها در اکثر موارد از 1.5 ولت بیشتر است، به منبع تغذیه حداقل 3.2 ولت نیاز دارند. در این حالت از ژنراتور مسدود کننده برای اتصال روی مقاومت استفاده می شود. ترانزیستور و ترانسفورماتور
- به 5 ولت وصل شوید. این اتصال LED شامل اتصال یک مقاومت با مقاومت در محدوده 100-200 اهم است.
- اتصال به 9 ولت. این منبع تغذیه به ندرت برای اتصال LED ها استفاده می شود. اغلب، سه دیود به صورت سری با جریان کاری 20 میلی آمپر متصل می شوند.
- اتصالتا 12 V. شامل تعیین نوع واحد، یافتن جریان نامی، ولتاژ و توان مصرفی است. در صورت وجود چنین اتصالی باید از مقاومتی استفاده کرد که روی هر قسمتی از مدار الکتریکی قرار می گیرد.
- اتصال به 220 ولت. با این اتصال باید سطح جریانی را که از LED عبور می کند محدود کرد و همچنین سطح ولتاژ LED معکوس را کاهش داد زیرا فقط به این ترتیب خواهد بود. امکان جلوگیری از خرابی سطح فعلی توسط مقاومت‌ها، خازن‌ها یا سلف‌ها محدود می‌شود.
بیایید روی اتصال به شبکه 220 ولت تمرکز کنیم.
اصل اتصال به نرخ های بالا
چگونه یک LED را به شبکه 220 ولت وصل کنیم؟ همانطور که قبلا ذکر شد، برای مونتاژ بهینه دستگاه، به یک درایور نیاز است، زیرا برای ایجاد چنین اتصالی و برای اینکه دستگاه ها بتوانند به طور پایدار کار کنند، باید دامنه ولتاژ را کاهش داد و قدرت جریان را نیز کاهش داد. به عنوان تبدیل ولتاژ AC به DC. تقسیم‌کننده‌ای که دارای مقاومت یا بار خازنی و همچنین تثبیت‌کننده‌های مختلف است، می‌تواند به حل این مشکل کمک کند.
سوئیچ لامپ
سوئیچ LED چگونه وصل می شود؟ برای ما، کلید برق در آپارتمان ها مدت زیادی است که کنجکاوی ندارد. با این حال، پیشرفت متوقف نمی‌شود و سازندگان تجهیزات روشنایی، سوئیچ‌هایی را که ما به آنها عادت کرده‌ایم، با ارائه نور پس‌زمینه LED بهبود بخشیده‌اند. چنیندستگاه ها هنگام خاموش شدن نور خود را فراهم می کنند. در طول روز، چنین بهبودی، البته، نامحسوس است. اما در شب، این به ظاهر جزئی اهمیت فوق العاده ای دارد. اتصال سوئیچ با LED کار دشواری نیست، زیرا طبق یک طرح بسیار ساده انجام می شود. با این حال، اقدامات احتیاطی ایمنی نیاز به رعایت نکات ظریف دارد.
همانطور که از نمودار ارائه شده می بینید، دستگاه فقط از دو عنصر تشکیل شده است - یک مقاومت که جریان را محدود می کند و در واقع یک منبع نور. پیچیدگی و پارادوکس عجیب در این واقعیت نهفته است که LED در یک سوئیچ 220 ولت AC قرار می گیرد. در عین حال، خود LED برای یک ولتاژ ثابت از 2 تا 12 ولت طراحی شده است. با این حال، زمانی که قدرت جریان بسیار بیشتر از این باشد که این بخش از مدار اتصال قادر به عبور باشد، انرژی اضافی به گرما تبدیل می شود. و اگر هیچ مقاومتی در جلوی LED وجود نداشت، جریان عبوری از آن به سادگی کریستال دیود را تبخیر می کرد. همه چیز مربوط به مقاومت است که بیشتر جریان را قطع می کند.
الگوریتم کار
اتصال LED در سوئیچ در چند مرحله انجام می شود:
- خاموش کردن کامل منبع تغذیه.
- سوئیچ را جدا می کنیم، طبق نمودار بالا عناصر را به پایانه های آن متصل می کنیم.
- در پانل سوئیچ با یک مته نازک، یک سوراخ برای خروجی LED دریل کنید.
- مونتاژ سوئیچ.
- بازیابی منبع تغذیه.
- استفاده از دستگاه.
