Mengapa LED perlu disambungkan melalui perintang
Jalur LED mempunyai perintang, PCB (di mana LED berfungsi sebagai penunjuk) mempunyai perintang, malah mentol LED — dan itulah perintang. Apa masalahnya? Mengapa LED biasanya disambungkan melalui perintang? Apakah perintang untuk LED?
Malah, semuanya sangat mudah: LED memerlukan voltan DC yang sangat sedikit untuk beroperasi dan jika anda menggunakan lebih banyak LED akan terbakar. Walaupun anda menggunakan lebih sedikit, 0.2 volt lebih daripada nominal, sumber LED akan mula berkurangan dengan cepat, dan tidak lama lagi hayat sumber cahaya semikonduktor ini akan berakhir dengan air mata.
Sebagai contoh, LED merah memerlukan tepat 2.0 volt untuk operasi biasa, manakala penggunaan semasanya ialah 20 miliamp. Dan jika anda menggunakan 2.2 volt, akan berlaku kerosakan pada simpang p-n.
Untuk pengeluar LED yang berbeza, bergantung pada semikonduktor yang digunakan dan teknologi LED, voltan operasi mungkin berbeza sedikit dalam satu arah atau yang lain. Walau bagaimanapun, lihat ciri voltan semasa LED SMD merah daripada pengeluar terkenal, sebagai contoh:
Di sini anda dapat melihat bahawa sudah pada 1.9 volt, LED mula bersinar dengan malap, dan apabila tepat 2 volt digunakan pada outputnya, cahaya akan menjadi agak terang, ini adalah mod nominalnya. Jika sekarang kita meningkatkan voltan kepada 2.1 volt, LED akan mula menjadi terlalu panas dan cepat kehilangan sumbernya. Dan apabila lebih daripada 2.1 volt digunakan, LED akan terbakar.
Sekarang mari kita ingat Hukum Ohm untuk keratan litar: arus dalam bahagian litar adalah berkadar terus dengan voltan di hujung bahagian ini dan berkadar songsang dengan rintangannya:
Oleh itu, jika kita mempunyai arus melalui LED bersamaan dengan 20 mA dengan voltan merentasi terminalnya 2.0 V, maka LED manakah yang mempunyai rintangan dalam tindakan, berdasarkan undang-undang ini? Betul: 2.0 / 0.020 = 100 ohm. LED dalam keadaan kerja adalah setara dengan ciri-cirinya dengan perintang 100 ohm dengan kuasa 2 * 0.020 = 40 mW.
Tetapi bagaimana jika terdapat hanya 5 volt atau 12 volt di atas kapal? Bagaimana untuk menghidupkan LED dengan voltan tinggi supaya ia tidak terbakar? Berikut adalah pembangun di mana-mana dan memutuskan bahawa ia adalah paling mudah untuk digunakan tambahan perintang.
Mengapa perintang? Kerana ia adalah yang paling menguntungkan, paling menjimatkan, paling murah dari segi sumber dan pelesapan kuasa, cara untuk menyelesaikan masalah mengehadkan arus melalui LED.
Jadi jika terdapat 5 volt yang tersedia dan anda perlu mendapatkan 2 volt merentasi «perintang» 100 ohm, maka anda perlu membahagikan 5 volt itu antara perintang cahaya 100 ohm berguna kami (iaitu LED ini) dan satu lagi perintang, nilai nominal , yang kini perlu dikira berdasarkan apa yang tersedia:
Dalam litar ini, arus adalah malar, tidak berubah-ubah, semua elemen adalah linear dalam keadaan mantap, oleh itu arus dalam keseluruhan litar akan menjadi nilai yang sama, dalam contoh kami 20 mA - inilah yang diperlukan oleh LED. Oleh itu, kami akan memilih perintang R1 dengan nilai sedemikian sehingga arus melaluinya juga akan menjadi 20 mA, dan voltan di atasnya hanya akan mempunyai 3 volt, yang mesti diletakkan di suatu tempat.
Jadi: mengikut hukum Ohm I = U / R, oleh itu R = U / I = 3 / 0.02 = 150 Ohms. Dan bagaimana dengan kekuatan? P = U2/ R = 9/150 = 60 mW. Perintang 0.125W adalah baik supaya ia tidak terlalu panas. Kini jelas kepada semua orang apakah perintang untuk LED itu.
Lihat juga: Spesifikasi LED