LED ทรงพลังตั้งแต่ 3.7 โวลต์ การเชื่อมต่อ LED จากแบตเตอรี่

ฉันเสนอให้คุณพิจารณาสามตัวเลือกสำหรับวงจรของไฟฉาย LED ทรงพลังซึ่งฉันใช้มาเป็นเวลานานและโดยส่วนตัวแล้วฉันค่อนข้างพอใจกับความสว่างของแสงและระยะเวลาในการทำงาน (ในความเป็นจริงการชาร์จหนึ่งครั้งใช้งานได้นาน เดือนที่ใช้งาน - นั่นคือฉันไปสับไม้หรือไปที่ไหนสักแห่ง) LED ถูกใช้ในทุกวงจรที่มีกำลังไฟ 3 W ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือสีของเรืองแสง (สีขาวนวลหรือสีขาวนวล) แต่โดยส่วนตัวแล้วดูเหมือนว่าสีขาวนวลจะสว่างกว่าและสีขาวนวลก็น่าอ่านมากกว่านั่นคือมันง่ายต่อการมองเห็นดังนั้น ทางเลือกเป็นของคุณ

วงจรไฟฉายรุ่นแรก

ในการทดสอบ วงจรนี้มีเสถียรภาพอย่างไม่น่าเชื่อภายในแรงดันไฟฟ้า 3.7-14 โวลต์ (แต่โปรดทราบว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพจะลดลง) เมื่อฉันตั้งค่าเอาต์พุตเป็น 3.7 โวลต์ มันจะเหมือนกันตลอดช่วงแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด (เราตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตด้วยตัวต้านทาน R3 เนื่องจากความต้านทานนี้ลดลง แรงดันเอาต์พุตจะเพิ่มขึ้น แต่ฉันไม่แนะนำให้ลดมันมากเกินไป ถ้าคุณ กำลังทดลองคำนวณกระแสสูงสุดที่ LED1 และแรงดันสูงสุดที่วินาที) หากเราจ่ายไฟให้กับวงจรนี้จากแบตเตอรี่ Li-ion ประสิทธิภาพจะอยู่ที่ประมาณ 87-95% คุณอาจถามว่าทำไมตอนนั้น PWM จึงถูกประดิษฐ์ขึ้น? ถ้าไม่เชื่อก็ลองคำนวนเอาเองสิ

ที่ประสิทธิภาพ 4.2 โวลต์ = 87% ที่ประสิทธิภาพ 3.8 โวลต์ = 95% ป =คุณ*ฉัน

LED กินไฟ 0.7A ที่ 3.7 โวลต์ ซึ่งหมายถึง 0.7*3.7=2.59 W ลบแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่ชาร์จแล้วคูณด้วยปริมาณการใช้กระแสไฟ: (4.2 - 3.7) * 0.7 = 0.35W ตอนนี้เราพบประสิทธิภาพแล้ว: (100/(2.59+0.37)) * 2.59 = 87.5% และครึ่งเปอร์เซ็นต์สำหรับการทำความร้อนชิ้นส่วนและรางที่เหลือ ตัวเก็บประจุ C2 - สตาร์ทอย่างนุ่มนวลเพื่อการสลับ LED ที่ปลอดภัยและป้องกันการรบกวน จำเป็นต้องติดตั้ง LED ที่ทรงพลังบนหม้อน้ำฉันใช้หม้อน้ำหนึ่งตัวจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ การจัดเรียงชิ้นส่วนที่หลากหลาย:


ทรานซิสเตอร์เอาต์พุตไม่ควรสัมผัสผนังโลหะด้านหลังกับบอร์ด ใส่กระดาษระหว่างพวกเขาหรือวาดภาพกระดานบนแผ่นสมุดบันทึกแล้วทำให้เหมือนกับอีกด้านหนึ่งของแผ่น ในการจ่ายไฟให้กับไฟฉาย LED ฉันใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสองก้อนจากแบตเตอรี่แล็ปท็อป แต่ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะใช้แบตเตอรี่โทรศัพท์ เป็นที่พึงปรารถนาที่กระแสไฟฟ้ารวมจะอยู่ที่ 5-10A*h (เชื่อมต่อแบบขนาน)

มาดูไฟฉายไดโอดรุ่นที่สองกันดีกว่า

ฉันขายไฟฉายตัวแรกและรู้สึกว่าหากไม่มีมันในตอนกลางคืนมันจะน่ารำคาญนิดหน่อย และไม่มีชิ้นส่วนใดที่จะทำซ้ำแบบแผนก่อนหน้านี้ ดังนั้นฉันจึงต้องด้นสดจากสิ่งที่มีอยู่ในขณะนั้น ได้แก่ KT819, KT315 และ KT361 ใช่ แม้จะมีชิ้นส่วนดังกล่าว แต่ก็สามารถประกอบตัวกันโคลงแรงดันต่ำได้ แต่มีการสูญเสียสูงกว่าเล็กน้อย โครงการนี้คล้ายกับโครงการก่อนหน้า แต่ในแผนนี้ทุกอย่างตรงกันข้ามโดยสิ้นเชิง ตัวเก็บประจุ C4 ที่นี่ยังจ่ายแรงดันไฟฟ้าได้อย่างราบรื่น ความแตกต่างก็คือว่าที่นี่ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตถูกเปิดโดยตัวต้านทาน R1 และ KT315 จะปิดด้วยแรงดันไฟฟ้าที่แน่นอน ในขณะที่ในวงจรก่อนหน้า ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตจะปิดและเปิดขึ้นครั้งที่สอง ตัวเลือกการจัดชิ้นส่วน:

ฉันใช้มันประมาณหกเดือนจนกระทั่งเลนส์แตก ทำให้หน้าสัมผัสภายใน LED เสียหาย มันยังคงใช้งานได้ แต่มีเพียงสามเซลล์จากหกเซลล์เท่านั้น ดังนั้นฉันจึงทิ้งมันไว้เป็นของขวัญ :) ฉันจะบอกคุณว่าทำไมระบบป้องกันภาพสั่นไหวโดยใช้ LED เพิ่มเติมจึงดีมาก สำหรับผู้ที่สนใจอ่านอาจมีประโยชน์เมื่อออกแบบตัวปรับแรงดันไฟฟ้าต่ำหรือข้ามไปที่ตัวเลือกสุดท้าย

เรามาเริ่มกันที่การรักษาอุณหภูมิให้คงที่ ใครก็ตามที่ทำการทดลองจะรู้ดีว่าสิ่งนี้สำคัญแค่ไหนในฤดูหนาวหรือฤดูร้อน ดังนั้น ในไฟฉายอันทรงพลังทั้งสองนี้ ระบบต่อไปนี้จะทำงาน: เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ช่องเซมิคอนดักเตอร์จะเพิ่มขึ้น ทำให้อิเล็กตรอนไหลผ่านได้มากกว่าปกติ ดังนั้นดูเหมือนว่าความต้านทานของช่องสัญญาณจะลดลงและดังนั้นกระแสที่ไหลผ่านจึงเพิ่มขึ้น เนื่องจาก ระบบเดียวกันนี้ทำงานกับเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมด กระแสไฟที่ไหลผ่าน LED ก็เพิ่มขึ้นโดยการปิดทรานซิสเตอร์ทั้งหมดให้ถึงระดับหนึ่ง นั่นคือ แรงดันไฟฟ้าคงที่ (ทำการทดลองในช่วงอุณหภูมิ -21...+50 องศาเซลเซียส) ฉันรวบรวมวงจรโคลงจำนวนมากบนอินเทอร์เน็ตและสงสัยว่า "ทำผิดพลาดได้อย่างไร!" มีคนแนะนำวงจรของตัวเองสำหรับการจ่ายไฟเลเซอร์ ซึ่งอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 5 องศาจะเตรียมเลเซอร์สำหรับการดีดออก ดังนั้นให้คำนึงถึงความแตกต่างเล็กน้อยนี้ด้วย!

ตอนนี้เกี่ยวกับ LED เอง ใครก็ตามที่เคยเล่นกับแรงดันไฟฟ้าของ LED จะรู้ดีว่าเมื่อเพิ่มขึ้น ปริมาณการใช้กระแสไฟก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเช่นกัน ดังนั้นเมื่อแรงดันไฟขาออกของโคลงเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยทรานซิสเตอร์ (KT361) จะทำปฏิกิริยาได้ง่ายกว่าตัวแบ่งตัวต้านทานแบบธรรมดาหลายเท่า (ซึ่งต้องการอัตราขยายที่รุนแรง) ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาทั้งหมดของตัวปรับแรงดันไฟฟ้าต่ำและลด จำนวนชิ้นส่วน

ไฟฉาย LED รุ่นที่สาม

เรามาดำเนินการตามโครงการสุดท้ายที่ฉันพิจารณาและใช้งานจนถึงทุกวันนี้ ประสิทธิภาพนั้นสูงกว่ารูปแบบก่อนหน้า และความสว่างของแสงก็สูงขึ้น และโดยธรรมชาติแล้ว ฉันซื้อเลนส์โฟกัสเพิ่มเติมสำหรับ LED และยังมีแบตเตอรี่ 4 ก้อน ซึ่งประมาณเท่ากับความจุ 14A*ชั่วโมง ครูใหญ่เอล โครงการ:

วงจรค่อนข้างเรียบง่ายและประกอบในรูปแบบ SMD ไม่มี LED หรือทรานซิสเตอร์เพิ่มเติมที่กินกระแสไฟเกิน เพื่อความเสถียรใช้ TL431 และนี่ก็เพียงพอแล้ว ประสิทธิภาพอยู่ที่ 88 - 99% ถ้าคุณไม่เชื่อฉันลองคำนวณดู ภาพถ่ายของอุปกรณ์โฮมเมดที่ทำเสร็จแล้ว:


ใช่โดยวิธีการเกี่ยวกับความสว่างที่นี่ฉันอนุญาตให้จ่ายไฟ 3.9 โวลต์ที่เอาต์พุตของวงจรและใช้งานมานานกว่าหนึ่งปีแล้ว LED ยังมีชีวิตอยู่มีเพียงหม้อน้ำเท่านั้นที่จะอุ่นขึ้นเล็กน้อย แต่ใครก็ตามที่ต้องการสามารถตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าให้ต่ำลงได้โดยเลือกตัวต้านทานเอาต์พุต R2 และ R3 (ฉันแนะนำให้คุณทำเช่นนี้กับหลอดไส้เมื่อคุณได้ผลลัพธ์ที่ต้องการแล้วให้เชื่อมต่อ LED) ขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ Levsha Lesha (Alexey Stepanov) อยู่กับคุณ

อภิปรายบทความไฟฉาย LED อันทรงพลัง

แม้จะมีไฟฉาย LED ที่มีดีไซน์หลากหลายให้เลือกมากมายในร้านค้า นักวิทยุสมัครเล่นก็กำลังพัฒนาวงจรเวอร์ชันของตัวเองสำหรับจ่ายไฟให้กับ LED ที่สว่างเป็นพิเศษสีขาว โดยพื้นฐานแล้ว ภารกิจอยู่ที่วิธีการจ่ายไฟให้กับ LED จากแบตเตอรี่หรือตัวสะสมพลังงานเพียงก้อนเดียว และดำเนินการวิจัยเชิงปฏิบัติ

หลังจากได้ผลลัพธ์ที่เป็นบวก วงจรจะถูกแยกชิ้นส่วน ใส่ชิ้นส่วนลงในกล่อง การทดลองเสร็จสิ้น และความพึงพอใจทางศีลธรรมก็เริ่มเข้ามา บ่อยครั้งที่การวิจัยหยุดอยู่แค่นั้น แต่บางครั้งประสบการณ์ในการประกอบหน่วยเฉพาะบนเขียงหั่นขนมก็กลายเป็นการออกแบบที่แท้จริงซึ่งสร้างขึ้นตามกฎของศิลปะทั้งหมด ด้านล่างนี้เราจะพิจารณาวงจรง่ายๆ หลายประการที่พัฒนาโดยนักวิทยุสมัครเล่น

ในบางกรณี เป็นการยากมากที่จะตัดสินว่าใครเป็นผู้เขียนโครงการนี้ เนื่องจากโครงการเดียวกันนี้ปรากฏบนเว็บไซต์และในบทความที่แตกต่างกัน บ่อยครั้งที่ผู้เขียนบทความเขียนโดยสุจริตว่าพบบทความนี้บนอินเทอร์เน็ต แต่ไม่รู้ว่าใครเป็นผู้เผยแพร่แผนภาพนี้เป็นครั้งแรก วงจรจำนวนมากถูกคัดลอกมาจากบอร์ดของไฟฉายจีนตัวเดียวกัน

เหตุใดจึงต้องมีตัวแปลง?

ประเด็นก็คือแรงดันไฟฟ้าตกโดยตรงตามกฎแล้วไม่น้อยกว่า 2.4...3.4V ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะส่องสว่าง LED จากแบตเตอรี่ก้อนเดียวที่มีแรงดันไฟฟ้า 1.5V และยิ่งกว่านั้นจากแบตเตอรี่ ด้วยแรงดันไฟฟ้า 1.2V. มีสองวิธีที่นี่ ใช้แบตเตอรี่ที่มีเซลล์ไฟฟ้าตั้งแต่สามเซลล์ขึ้นไป หรือสร้างอย่างน้อยที่สุดเซลล์ที่ง่ายที่สุด

เป็นตัวแปลงที่จะช่วยให้คุณสามารถจ่ายไฟให้กับไฟฉายด้วยแบตเตอรี่เพียงก้อนเดียว โซลูชันนี้ช่วยลดต้นทุนการจ่ายไฟ และยังช่วยให้ใช้งานได้เต็มที่มากขึ้น: คอนเวอร์เตอร์หลายตัวทำงานโดยใช้แบตเตอรี่ที่คายประจุลึกถึง 0.7V! การใช้ตัวแปลงยังช่วยให้คุณสามารถลดขนาดของไฟฉายได้

วงจรเป็นตัวบล็อคออสซิลเลเตอร์ นี่เป็นหนึ่งในวงจรอิเล็กทรอนิกส์คลาสสิก ดังนั้นหากประกอบอย่างถูกต้องและอยู่ในสภาพการทำงานที่ดี ก็จะเริ่มทำงานทันที สิ่งสำคัญในวงจรนี้คือการหมุนหม้อแปลง Tr1 อย่างถูกต้องและไม่ทำให้เกิดความสับสนในการวางเฟสของขดลวด

คุณสามารถใช้วงแหวนเฟอร์ไรต์จากบอร์ดที่ไม่ใช้งานเป็นแกนหลักของหม้อแปลงได้ ก็เพียงพอที่จะพันลวดหุ้มฉนวนหลายรอบและเชื่อมต่อขดลวดดังแสดงในรูปด้านล่าง

หม้อแปลงสามารถพันด้วยลวดพันเช่น PEV หรือ PEL ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 0.3 มม. ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถวางวงแหวนจำนวนมากขึ้นเล็กน้อยอย่างน้อย 10...15 ซึ่งจะค่อนข้าง ปรับปรุงการทำงานของวงจร

พันขดลวดควรพันเป็นสายไฟ 2 เส้น แล้วต่อปลายขดลวดดังแสดงในรูป จุดเริ่มต้นของขดลวดในแผนภาพจะแสดงด้วยจุด คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ n-p-n พลังงานต่ำ: KT315, KT503 และสิ่งที่คล้ายกัน ในปัจจุบันนี้การหาทรานซิสเตอร์นำเข้าเช่น BC547 ทำได้ง่ายกว่า

หากคุณไม่มีทรานซิสเตอร์ n-p-n คุณสามารถใช้ตัวอย่างเช่น KT361 หรือ KT502 อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ คุณจะต้องเปลี่ยนขั้วของแบตเตอรี่

ตัวต้านทาน R1 ถูกเลือกตามการเรืองแสง LED ที่ดีที่สุด แม้ว่าวงจรจะทำงานแม้ว่าจะถูกแทนที่ด้วยจัมเปอร์ก็ตาม แผนภาพด้านบนนี้จัดทำขึ้นเพื่อ "เพื่อความสนุกสนาน" เพื่อทำการทดลอง ดังนั้นหลังจากใช้งาน LED หนึ่งดวงต่อเนื่องเป็นเวลาแปดชั่วโมง แบตเตอรี่จะลดลงจาก 1.5V เป็น 1.42V เราสามารถพูดได้ว่ามันแทบไม่เคยปล่อยออกมาเลย

เพื่อศึกษาความสามารถในการรับน้ำหนักของวงจรคุณสามารถลองเชื่อมต่อ LED หลายตัวพร้อมกันได้ ตัวอย่างเช่น ด้วยไฟ LED สี่ดวง วงจรยังคงทำงานค่อนข้างเสถียร ด้วยไฟ LED หกดวง ทรานซิสเตอร์จะเริ่มร้อนขึ้น โดยที่ไฟ LED แปดดวงความสว่างจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด และทรานซิสเตอร์จะร้อนมาก แต่โครงการนี้ยังคงทำงานต่อไป แต่นี่เป็นเพียงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เนื่องจากในโหมดนี้ทรานซิสเตอร์จะไม่ทำงานเป็นเวลานาน

หากคุณวางแผนที่จะสร้างไฟฉายธรรมดาตามวงจรนี้ คุณจะต้องเพิ่มชิ้นส่วนอีกสองสามส่วนซึ่งจะทำให้ LED สว่างขึ้น

เห็นได้ง่ายว่าในวงจรนี้ LED ไม่ได้ขับเคลื่อนโดยการเต้นเป็นจังหวะ แต่ขับเคลื่อนด้วยกระแสตรง ตามธรรมชาติแล้ว ในกรณีนี้ ความสว่างของแสงจะสูงขึ้นเล็กน้อย และระดับการเต้นเป็นจังหวะของแสงที่ปล่อยออกมาจะน้อยกว่ามาก ไดโอดความถี่สูงเช่น KD521 () จะเหมาะเป็นไดโอด

ตัวแปลงพร้อมโช้ค

แผนภาพที่ง่ายที่สุดอีกอันแสดงในรูปด้านล่าง มันค่อนข้างซับซ้อนกว่าวงจรในรูปที่ 1 โดยมีทรานซิสเตอร์ 2 ตัว แต่แทนที่จะใช้หม้อแปลงที่มีขดลวดสองเส้น กลับมีเพียงตัวเหนี่ยวนำ L1 เท่านั้น สำลักดังกล่าวสามารถพันบนวงแหวนจากหลอดประหยัดไฟเดียวกันซึ่งคุณจะต้องพันลวดม้วนเพียง 15 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3...0.5 มม.

ด้วยการตั้งค่าตัวเหนี่ยวนำที่ระบุบน LED คุณจะได้รับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 3.8V (แรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าตกคร่อม LED 5730 คือ 3.4V) ซึ่งเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับ LED 1W การตั้งค่าวงจรเกี่ยวข้องกับการเลือกความจุของตัวเก็บประจุ C1 ในช่วง ±50% ของความสว่างสูงสุดของ LED วงจรจะทำงานเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงเหลือ 0.7V ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการใช้ความจุแบตเตอรี่สูงสุด

หากวงจรที่พิจารณาได้รับการเสริมด้วยวงจรเรียงกระแสบนไดโอด D1, ตัวกรองบนตัวเก็บประจุ C1 และซีเนอร์ไดโอด D2 คุณจะได้รับแหล่งจ่ายไฟต่ำที่สามารถใช้ในการจ่ายไฟให้กับวงจร op-amp หรือส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ในกรณีนี้ ตัวเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำจะถูกเลือกภายในช่วง 200...350 μH, ไดโอด D1 ที่มีสิ่งกีดขวาง Schottky, ซีเนอร์ไดโอด D2 จะถูกเลือกตามแรงดันไฟฟ้าของวงจรที่ให้มา

ด้วยการผสมผสานสถานการณ์ที่ประสบความสำเร็จ เมื่อใช้ตัวแปลงดังกล่าว คุณจะได้รับแรงดันเอาต์พุตที่ 7...12V หากคุณวางแผนที่จะใช้ตัวแปลงเพื่อจ่ายไฟให้กับ LED เท่านั้น คุณสามารถแยกซีเนอร์ไดโอด D2 ออกจากวงจรได้

วงจรที่พิจารณาทั้งหมดเป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ง่ายที่สุด: การจำกัดกระแสผ่าน LED จะดำเนินการในลักษณะเดียวกับที่ทำในพวงกุญแจต่างๆ หรือในไฟแช็กด้วย LED

LED ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ดิสก์ขนาดเล็ก 3...4 ก้อนผ่านปุ่มเปิด/ปิด โดยไม่มีตัวต้านทานจำกัดใดๆ ความต้านทานภายในจะจำกัดกระแสผ่าน LED ให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย

วงจรป้อนกลับปัจจุบัน

แต่ LED ก็คืออุปกรณ์ในปัจจุบัน เอกสารสำหรับไฟ LED ระบุถึงกระแสตรงไม่ได้มีไว้สำหรับสิ่งใด ดังนั้น วงจรกำลังไฟ LED ที่แท้จริงจึงมีกระแสป้อนกลับ: เมื่อกระแสไฟฟ้าที่ผ่าน LED ถึงค่าที่กำหนด ระยะเอาท์พุตจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟ

ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าทำงานในลักษณะเดียวกันทุกประการ มีเพียงการป้อนกลับแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น ด้านล่างนี้เป็นวงจรสำหรับจ่ายไฟ LED พร้อมกระแสป้อนกลับ

เมื่อตรวจสอบอย่างใกล้ชิด คุณจะเห็นว่าพื้นฐานของวงจรนั้นเป็นออสซิลเลเตอร์แบบบล็อกเดียวกันกับที่ประกอบบนทรานซิสเตอร์ VT2 ทรานซิสเตอร์ VT1 เป็นตัวควบคุมในวงจรป้อนกลับ ข้อเสนอแนะในโครงการนี้มีลักษณะดังนี้

ไฟ LED ได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้าที่สะสมผ่านตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ตัวเก็บประจุถูกชาร์จผ่านไดโอดที่มีแรงดันพัลส์จากตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ VT2 แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขนั้นใช้ในการจ่ายไฟให้กับ LED

กระแสผ่าน LED ผ่านไปตามเส้นทางต่อไปนี้: แผ่นบวกของตัวเก็บประจุ, LED ที่มีตัวต้านทานจำกัด, ตัวต้านทานป้อนกลับปัจจุบัน (เซ็นเซอร์) Roc, แผ่นลบของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า

ในกรณีนี้ แรงดันตกคร่อม Uoc=I*Roc จะถูกสร้างขึ้นทั่วทั้งตัวต้านทานป้อนกลับ โดยที่ I คือกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน LED เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานและชาร์จตัวเก็บประจุ) กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน LED จะเพิ่มขึ้น และด้วยเหตุนี้ แรงดันไฟฟ้าทั่วตัวต้านทานป้อนกลับ Roc จึงเพิ่มขึ้น

เมื่อ Uoc ถึง 0.6V ทรานซิสเตอร์ VT1 จะเปิดขึ้น โดยปิดจุดเชื่อมต่อตัวส่งสัญญาณฐานของทรานซิสเตอร์ VT2 ทรานซิสเตอร์ VT2 ปิดลง ตัวสร้างบล็อคจะหยุด และหยุดการชาร์จตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ภายใต้อิทธิพลของโหลด ตัวเก็บประจุจะถูกคายประจุ และแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวเก็บประจุจะลดลง

การลดแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุจะทำให้กระแสไฟฟ้าผ่าน LED ลดลงและเป็นผลให้แรงดันป้อนกลับ Uoc ลดลง ดังนั้นทรานซิสเตอร์ VT1 จะปิดและไม่รบกวนการทำงานของเครื่องกำเนิดบล็อค เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเริ่มทำงานและวงจรทั้งหมดจะเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีก

ด้วยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานป้อนกลับ คุณสามารถเปลี่ยนกระแสผ่าน LED ภายในช่วงกว้างได้ วงจรดังกล่าวเรียกว่าตัวปรับกระแสพัลส์

ตัวปรับกระแสไฟแบบอินทิกรัล

ปัจจุบันความคงตัวในปัจจุบันสำหรับ LED มีการผลิตในเวอร์ชันรวม ตัวอย่าง ได้แก่ ไมโครวงจรพิเศษ ZXLD381, ZXSC300 วงจรที่แสดงด้านล่างนำมาจากแผ่นข้อมูลของชิปเหล่านี้

ภาพประกอบแสดงการออกแบบชิป ZXLD381 ประกอบด้วยเครื่องกำเนิด PWM (การควบคุมพัลส์), เซ็นเซอร์กระแส (Rsense) และทรานซิสเตอร์เอาท์พุต มีเพียงสองส่วนที่แขวนอยู่ เหล่านี้คือ LED และตัวเหนี่ยวนำ L1 แผนภาพการเชื่อมต่อทั่วไปจะแสดงในรูปต่อไปนี้ ไมโครวงจรผลิตในแพ็คเกจ SOT23 ความถี่ในการสร้าง 350KHz ถูกกำหนดโดยตัวเก็บประจุภายใน ซึ่งไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ประสิทธิภาพของอุปกรณ์คือ 85% สามารถเริ่มต้นภายใต้โหลดได้แม้จะมีแรงดันไฟฟ้า 0.8V

แรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าของ LED ไม่ควรเกิน 3.5V ตามที่ระบุในบรรทัดล่างสุดใต้ภาพ กระแสไฟที่ไหลผ่าน LED ถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำ ดังแสดงในตารางด้านขวาของภาพ คอลัมน์กลางแสดงกระแสสูงสุด คอลัมน์สุดท้ายแสดงกระแสเฉลี่ยผ่าน LED เพื่อลดระดับระลอกคลื่นและเพิ่มความสว่างของแสงคุณสามารถใช้วงจรเรียงกระแสพร้อมฟิลเตอร์ได้

ในที่นี้ เราใช้ LED ที่มีแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้า 3.5V, ไดโอดความถี่สูง D1 ที่มีสิ่งกีดขวาง Schottky และตัวเก็บประจุ C1 ควรมีความต้านทานอนุกรมที่เทียบเท่าต่ำ (ESR ต่ำ) ข้อกำหนดเหล่านี้มีความจำเป็นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์ โดยให้ความร้อนแก่ไดโอดและตัวเก็บประจุให้น้อยที่สุด กระแสไฟขาออกจะถูกเลือกโดยการเลือกความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำโดยขึ้นอยู่กับกำลังของ LED

มันแตกต่างจาก ZXLD381 ตรงที่ไม่มีทรานซิสเตอร์เอาท์พุตภายในและตัวต้านทานเซ็นเซอร์กระแส โซลูชันนี้ช่วยให้คุณเพิ่มกระแสไฟขาออกของอุปกรณ์ได้อย่างมาก ดังนั้นจึงใช้ไฟ LED กำลังที่สูงขึ้น

ตัวต้านทานภายนอก R1 ถูกใช้เป็นเซ็นเซอร์กระแส โดยการเปลี่ยนค่าที่คุณสามารถตั้งค่ากระแสที่ต้องการได้ ขึ้นอยู่กับประเภทของ LED ตัวต้านทานนี้คำนวณโดยใช้สูตรที่ให้ไว้ในเอกสารข้อมูลสำหรับชิป ZXSC300 เราจะไม่นำเสนอสูตรเหล่านี้ที่นี่ หากจำเป็น คุณสามารถค้นหาแผ่นข้อมูลและค้นหาสูตรจากที่นั่นได้อย่างง่ายดาย กระแสไฟเอาท์พุตจะถูกจำกัดด้วยพารามิเตอร์ของทรานซิสเตอร์เอาท์พุตเท่านั้น

เมื่อคุณเปิดวงจรที่อธิบายไว้ทั้งหมดเป็นครั้งแรก แนะนำให้เชื่อมต่อแบตเตอรี่ผ่านตัวต้านทาน 10 โอห์ม ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงการเสียชีวิตของทรานซิสเตอร์ ตัวอย่างเช่น หากเชื่อมต่อขดลวดหม้อแปลงไม่ถูกต้อง หากไฟ LED สว่างขึ้นพร้อมกับตัวต้านทานนี้ แสดงว่าตัวต้านทานนี้สามารถถอดออกและทำการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมได้

บอริส อลาดีชคิน

ไฟ LED ที่มีสีต่างกันมีช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของตัวเอง หากเราเห็นไฟ LED 3 โวลต์ ก็สามารถผลิตแสงสีขาว น้ำเงิน หรือเขียวได้ คุณไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งพลังงานที่สร้างมากกว่า 3 โวลต์

การคำนวณความต้านทานของตัวต้านทาน

เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าบน LED จะต้องต่อตัวต้านทานแบบอนุกรมไว้ด้านหน้า งานหลักของช่างไฟฟ้าหรือมือสมัครเล่นคือการเลือกความต้านทานที่ถูกต้อง

นี่ไม่ใช่เรื่องยากโดยเฉพาะ สิ่งสำคัญคือการรู้พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของหลอดไฟ LED จำกฎของโอห์มและกำหนดกำลังปัจจุบัน

R=ตัวต้านทานยูออน/ILED

ILED คือกระแสไฟที่อนุญาตสำหรับ LED จะต้องระบุในลักษณะของอุปกรณ์พร้อมกับแรงดันไฟฟ้าตกโดยตรง กระแสที่ไหลผ่านวงจรต้องไม่เกินค่าที่อนุญาต นี่อาจทำให้อุปกรณ์ LED เสียหายได้

อุปกรณ์ LED ที่พร้อมใช้งานมักมีข้อความกำกับว่ากำลัง (W) และแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้า แต่เมื่อทราบคุณลักษณะสองประการนี้ คุณจะพบคุณลักษณะที่สามได้เสมอ อุปกรณ์ให้แสงสว่างที่ง่ายที่สุดใช้พลังงานประมาณ 0.06 วัตต์

เมื่อเชื่อมต่อแบบอนุกรม แรงดันไฟฟ้ารวมของแหล่งพลังงาน U คือผลรวมของ Unres และ U บน LED จากนั้น U บนความละเอียด = U-U บน LED

สมมติว่าคุณต้องเชื่อมต่อหลอดไฟ LED ที่มีแรงดันไปข้างหน้า 3 โวลต์และกระแส 20 mA เข้ากับแหล่งพลังงาน 12 โวลต์ เราได้รับ:

R=(12-3)/0.02=450 โอห์ม

โดยปกติแล้ว การต่อต้านจะเกิดขึ้นพร้อมกับการสำรอง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ กระแสจะถูกคูณด้วยตัวคูณ 0.75 ซึ่งเทียบเท่ากับการคูณแนวต้านด้วย 1.33

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรับความต้านทาน 450 * 1.33 = 598.5 = 0.6 kOhm หรือมากกว่านั้นเล็กน้อย

กำลังของตัวต้านทาน

เพื่อหากำลังต้านทาน ใช้สูตรดังนี้

P=U²/ R= ILED*(U-Uon LED)

ในกรณีของเรา: P=0.02*(12-3)=0.18 W

ตัวต้านทานกำลังไฟนี้ไม่ได้ผลิตขึ้นมา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องนำองค์ประกอบที่ใกล้เคียงที่สุดมาด้วยค่าที่มากคือ 0.25 วัตต์ หากคุณไม่มีตัวต้านทาน 0.25 W คุณสามารถเชื่อมต่อตัวต้านทานกำลังต่ำกว่าสองตัวแบบขนานได้

จำนวนไฟ LED ในพวงมาลัย

ตัวต้านทานจะถูกคำนวณในลักษณะเดียวกันหาก LED 3 โวลต์หลายดวงต่ออนุกรมกับวงจร ในกรณีนี้ ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าของหลอดไฟทั้งหมดจะถูกลบออกจากแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด

ไฟ LED ทั้งหมดสำหรับพวงมาลัยของหลอดไฟหลายหลอดจะต้องเหมือนกันเพื่อให้กระแสคงที่และเหมือนกันไหลผ่านวงจร

คุณสามารถค้นหาจำนวนหลอดไฟสูงสุดได้โดยการหาร U ของเครือข่ายด้วย U ของ LED หนึ่งตัวและปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ 1.15

น=12:3:1.15=3.48

คุณสามารถเชื่อมต่อเซมิคอนดักเตอร์เปล่งแสง 3 ตัวที่มีแรงดันไฟฟ้า 3 โวลต์เข้ากับแหล่งกำเนิด 12 โวลต์ได้อย่างง่ายดายและรับแสงที่สดใสจากแต่ละอัน

พลังของพวงมาลัยนั้นค่อนข้างเล็ก นี่คือข้อดีของหลอดไฟ LED แม้แต่พวงมาลัยขนาดใหญ่ก็ยังใช้พลังงานจากคุณเพียงเล็กน้อย นักออกแบบใช้สิ่งนี้กับความสำเร็จในการตกแต่งภายใน แสงสว่างเฟอร์นิเจอร์ และเครื่องใช้ไฟฟ้า

ปัจจุบันมีการผลิตรุ่นที่สว่างเป็นพิเศษด้วยแรงดันไฟฟ้า 3 โวลต์และกระแสไฟที่อนุญาตเพิ่มขึ้น พลังของแต่ละคนสูงถึง 1 W หรือมากกว่าและการใช้รุ่นดังกล่าวแตกต่างกันบ้าง ไฟ LED กินไฟ 1-2 วัตต์ใช้ในโมดูลสำหรับสปอตไลท์ โคมไฟ ไฟหน้า และไฟส่องสว่างในที่ทำงานของสถานที่

ตัวอย่างคือ CREE ซึ่งนำเสนอผลิตภัณฑ์ LED ขนาด 1W, 3W ฯลฯ ซึ่งสร้างขึ้นด้วยเทคโนโลยีที่เปิดโอกาสใหม่ ๆ ในอุตสาหกรรมนี้

ปัจจุบันมีไฟ LED หลายร้อยแบบ ซึ่งมีรูปลักษณ์ สีเรืองแสง และพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน แต่ทั้งหมดรวมกันเป็นหนึ่งเดียวตามหลักการทำงานทั่วไปซึ่งหมายความว่าไดอะแกรมการเชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับหลักการทั่วไปด้วย ก็เพียงพอแล้วที่จะเข้าใจวิธีเชื่อมต่อ LED แสดงสถานะหนึ่งตัว จากนั้นเรียนรู้วิธีสร้างและคำนวณวงจรต่างๆ

ขา LED

ก่อนที่เราจะพิจารณาวิธีเชื่อมต่อ LED อย่างถูกต้อง คุณจำเป็นต้องเรียนรู้วิธีระบุขั้วของไฟก่อน บ่อยครั้งที่ไฟ LED แสดงสถานะมีสองขั้ว: ขั้วบวกและแคโทด บ่อยครั้งน้อยกว่ามากในกรณีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. มีชิ้นงานที่มีขั้วต่อ 3 หรือ 4 ขั้วสำหรับเชื่อมต่อ แต่ก็ไม่ใช่เรื่องยากที่จะหา pinouts ของพวกเขา

ไฟ LED SMD สามารถมีเอาต์พุตได้ 4 เอาต์พุต (2 ขั้วบวกและ 2 แคโทด) ซึ่งเป็นผลมาจากเทคโนโลยีการผลิต พินที่สามและสี่ไม่สามารถใช้ไฟฟ้าได้ แต่ใช้เป็นแผงระบายความร้อนเพิ่มเติม pinout ที่แสดงนั้นไม่ได้มาตรฐาน ในการคำนวณขั้ว ควรดูเอกสารข้อมูลก่อนแล้วจึงยืนยันสิ่งที่คุณเห็นด้วยมัลติมิเตอร์ คุณสามารถกำหนดขั้วของ LED SMD LED ด้วยขั้วต่อสองขั้วด้วยสายตาได้โดยการดูที่การตัด การตัด (ปุ่ม) ที่มุมหนึ่งของตัวเครื่องจะอยู่ใกล้กับแคโทด (ลบ) เสมอ

แผนภาพการเชื่อมต่อ LED ที่ง่ายที่สุด

ไม่มีอะไรง่ายไปกว่าการเชื่อมต่อ LED เข้ากับแหล่งจ่ายไฟ DC แรงดันต่ำ นี่อาจเป็นแบตเตอรี่ หม้อสะสมพลังงาน หรือแหล่งจ่ายไฟที่ใช้พลังงานต่ำ จะดีกว่าถ้าแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 5 V และไม่เกิน 24 V การเชื่อมต่อดังกล่าวจะปลอดภัยและในการใช้งานคุณจะต้องมีองค์ประกอบเพิ่มเติมเพียง 1 ชิ้นเท่านั้น - ตัวต้านทานพลังงานต่ำ หน้าที่ของมันคือจำกัดกระแสที่ไหลผ่านทางแยก p-n ในระดับที่ไม่สูงกว่าค่าที่ระบุ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ตัวต้านทานจะถูกติดตั้งแบบอนุกรมพร้อมกับไดโอดเปล่งแสงเสมอ

รักษาขั้วที่ถูกต้องเสมอเมื่อเชื่อมต่อ LED เข้ากับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า (กระแส) คงที่

หากตัวต้านทานถูกแยกออกจากวงจร กระแสไฟฟ้าในวงจรจะถูกจำกัดโดยความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิด EMF เท่านั้นซึ่งมีขนาดเล็กมาก ผลลัพธ์ของการเชื่อมต่อดังกล่าวจะทำให้คริสตัลเปล่งแสงล้มเหลวทันที

การคำนวณตัวต้านทานจำกัด

เมื่อพิจารณาถึงคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันของ LED จะเห็นได้ชัดว่าการไม่ทำผิดพลาดมีความสำคัญเพียงใดในการคำนวณตัวต้านทานจำกัด กระแสไฟที่กำหนดเพิ่มขึ้นเล็กน้อยอาจทำให้คริสตัลร้อนเกินไปและส่งผลให้อายุการใช้งานลดลง การเลือกตัวต้านทานนั้นขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์สองตัว: ความต้านทานและกำลัง ความต้านทานคำนวณโดยใช้สูตร:

  • U – แรงดันไฟฟ้า, V;
  • U LED – แรงดันไฟฟ้าตกคร่อม LED (ค่าแผ่นป้าย), V;
  • I – จัดอันดับปัจจุบัน (ค่าใบรับรอง), A.

ผลลัพธ์ที่ได้ควรปัดเศษขึ้นเป็นค่าที่ใกล้ที่สุดจากซีรีย์ E24 จากนั้นคำนวณกำลังที่ตัวต้านทานจะต้องกระจาย:

R คือความต้านทานของตัวต้านทานที่ยอมรับสำหรับการติดตั้ง, โอห์ม

ข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการคำนวณพร้อมตัวอย่างเชิงปฏิบัติสามารถพบได้ในบทความ และผู้ที่ไม่ต้องการเจาะลึกถึงความแตกต่างสามารถคำนวณพารามิเตอร์ตัวต้านทานได้อย่างรวดเร็วโดยใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์

การเปิดไฟ LED จากแหล่งจ่ายไฟ

เราจะพูดถึงอุปกรณ์จ่ายไฟ (PSU) ที่ทำงานจากเครือข่าย 220 V AC แต่ถึงแม้พารามิเตอร์เอาต์พุตจะแตกต่างกันอย่างมากก็ตาม มันสามารถ:

  • แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งภายในมีเพียงหม้อแปลงสเต็ปดาวน์เท่านั้น
  • แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าตรงที่ไม่เสถียร (DCS)
  • PPI ที่เสถียร;
  • แหล่งจ่ายกระแสตรงที่เสถียร (ไดรเวอร์ LED)

คุณสามารถเชื่อมต่อ LED เข้ากับวงจรใดก็ได้โดยเพิ่มองค์ประกอบวิทยุที่จำเป็นลงในวงจร ส่วนใหญ่มักจะใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟที่มีความเสถียรที่ 5 V หรือ 12 V แหล่งจ่ายไฟประเภทนี้หมายความว่าในกรณีที่แรงดันไฟฟ้าเครือข่ายผันผวนที่อาจเกิดขึ้นรวมถึงเมื่อกระแสโหลดเปลี่ยนแปลงภายในช่วงที่กำหนด แรงดันไฟขาออกจะไม่เปลี่ยนแปลง ข้อได้เปรียบนี้ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อ LED เข้ากับแหล่งจ่ายไฟโดยใช้ตัวต้านทานเท่านั้น และเป็นหลักการเชื่อมต่อนี้ที่ใช้ในวงจรที่มีไฟ LED แสดงสถานะ
ต้องเชื่อมต่อ LED ที่ทรงพลังผ่านตัวกันโคลงปัจจุบัน (ไดรเวอร์) แม้จะมีราคาสูงกว่า แต่นี่เป็นวิธีเดียวที่จะรับประกันความสว่างที่มั่นคงและการทำงานในระยะยาว รวมถึงกำจัดการเปลี่ยนชิ้นส่วนเปล่งแสงราคาแพงก่อนเวลาอันควร การเชื่อมต่อนี้ไม่จำเป็นต้องมีตัวต้านทานเพิ่มเติม และ LED จะเชื่อมต่อโดยตรงกับเอาต์พุตของไดรเวอร์ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้:

  • คนขับ I - คนขับปัจจุบันตามหนังสือเดินทาง A;
  • I LED - จัดอันดับกระแสของ LED, A.

หากไม่เป็นไปตามเงื่อนไข ไฟ LED ที่เชื่อมต่ออยู่จะไหม้เนื่องจากกระแสไฟเกิน

การเชื่อมต่อแบบอนุกรม

การประกอบวงจรการทำงานโดยใช้ LED ตัวเดียวนั้นไม่ใช่เรื่องยาก เป็นอีกเรื่องหนึ่งเมื่อมีหลายคน วิธีการเชื่อมต่อ LED 2, 3... N อย่างถูกต้อง? ในการทำเช่นนี้ คุณต้องเรียนรู้วิธีการคำนวณวงจรสวิตชิ่งที่ซับซ้อนมากขึ้น วงจรเชื่อมต่อแบบอนุกรมนั้นเป็นสายโซ่ของ LED หลายดวง โดยที่แคโทดของ LED ตัวแรกเชื่อมต่อกับขั้วบวกของดวงที่สอง แคโทดของดวงที่สองถึงขั้วบวกของดวงที่สาม และอื่นๆ กระแสที่มีขนาดเท่ากันไหลผ่านทุกองค์ประกอบของวงจร:

และสรุปแรงดันไฟฟ้าตก:

จากนี้เราสามารถสรุปได้:

  • ขอแนะนำให้รวมเฉพาะไฟ LED ที่มีกระแสการทำงานเท่ากันเป็นวงจรอนุกรม
  • หาก LED ตัวใดตัวหนึ่งล้มเหลว วงจรจะเปิดขึ้น
  • จำนวนไฟ LED ถูกจำกัดโดยแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ

การเชื่อมต่อแบบขนาน

หากคุณต้องการให้ไฟ LED หลายดวงจากแหล่งจ่ายไฟที่มีแรงดันไฟฟ้าเช่น 5 V จะต้องเชื่อมต่อพวกมันแบบขนาน ในกรณีนี้ จะต้องวางตัวต้านทานแบบอนุกรมกับ LED แต่ละตัว สูตรการคำนวณกระแสและแรงดันไฟฟ้าจะอยู่ในรูปแบบต่อไปนี้:

ดังนั้นผลรวมของกระแสในแต่ละสาขาไม่ควรเกินกระแสสูงสุดที่อนุญาตของหน่วยจ่ายไฟ เมื่อเชื่อมต่อ LED ประเภทเดียวกันแบบขนานก็เพียงพอที่จะคำนวณพารามิเตอร์ของตัวต้านทานตัวหนึ่งและส่วนที่เหลือจะมีค่าเท่ากัน

คุณสามารถดูกฎทั้งหมดสำหรับการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนาน ตัวอย่างพร้อมทั้งข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการไม่เปิดไฟ LED

รวมแบบผสม

เมื่อเข้าใจวงจรการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนานแล้วจึงถึงเวลารวมเข้าด้วยกัน หนึ่งในตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อ LED แบบรวมแสดงในรูป

อย่างไรก็ตาม นี่เป็นวิธีการออกแบบแถบ LED ทุกอันอย่างชัดเจน

การเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก AC

ไม่แนะนำให้เชื่อมต่อ LED จากแหล่งจ่ายไฟเสมอไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงความจำเป็นในการแบ็คไลท์สวิตช์หรือบ่งชี้ว่ามีแรงดันไฟฟ้าอยู่ในปลั๊กพ่วง เพื่อจุดประสงค์ดังกล่าว การประกอบแบบง่ายๆ อย่างใดอย่างหนึ่งก็เพียงพอแล้ว ตัวอย่างเช่น วงจรที่มีตัวต้านทานจำกัดกระแสและไดโอดเรียงกระแสที่ป้องกัน LED จากแรงดันย้อนกลับ ความต้านทานและกำลังของตัวต้านทานคำนวณโดยใช้สูตรง่าย ๆ โดยไม่สนใจแรงดันตกคร่อม LED และไดโอดเนื่องจากมีขนาดน้อยกว่าแรงดันไฟหลัก 2 ลำดับ:

เนื่องจากการกระจายพลังงานสูง (2–5 W) ตัวต้านทานจึงมักถูกแทนที่ด้วยตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้ว เมื่อใช้ไฟฟ้ากระแสสลับดูเหมือนว่าจะ "ดับ" แรงดันไฟฟ้าส่วนเกินและแทบจะไม่ร้อนขึ้น

การเชื่อมต่อไฟกระพริบและไฟ LED หลายสี

ไฟ LED กะพริบภายนอกไม่แตกต่างจากอะนาล็อกทั่วไปและสามารถกะพริบเป็นสีเดียว สอง หรือสามสีตามอัลกอริทึมที่ระบุโดยผู้ผลิต ความแตกต่างภายในคือการมีสารตั้งต้นอื่นอยู่ใต้ตัวเครื่องซึ่งเป็นที่ตั้งของเครื่องกำเนิดพัลส์ในตัว ตามกฎแล้วกระแสไฟที่ใช้งานที่กำหนดจะต้องไม่เกิน 20 mA และแรงดันตกอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 3 ถึง 14 V ดังนั้นก่อนที่จะเชื่อมต่อ LED ที่กระพริบคุณต้องทำความคุ้นเคยกับคุณลักษณะของมันก่อน หากไม่มีอยู่คุณสามารถค้นหาพารามิเตอร์ทดลองได้โดยการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟที่ปรับได้ที่ 5–15 V ผ่านตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 51–100 โอห์ม

ตัวเรือนหลากสีประกอบด้วยคริสตัล 3 อันแยกจากกัน ได้แก่ สีเขียว สีแดง และสีน้ำเงิน ดังนั้นเมื่อคำนวณค่าตัวต้านทาน คุณต้องจำไว้ว่าสีเรืองแสงแต่ละสีมีแรงดันตกคร่อมของตัวเอง

อีกครั้งเกี่ยวกับประเด็นสำคัญสามประการ

  1. กระแสไฟตรงเป็นพารามิเตอร์หลักของ LED ใด ๆ การลดความสว่างลงจะทำให้ความสว่างลดลง และการประเมินค่าสูงเกินไปจะทำให้อายุการใช้งานลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นแหล่งพลังงานที่ดีที่สุดคือไดรเวอร์ LED เมื่อเชื่อมต่อแล้วกระแสคงที่ของค่าที่ต้องการจะไหลผ่าน LED เสมอ
  2. แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดในแผ่นข้อมูลสำหรับ LED ไม่ได้ชี้ขาดและระบุเฉพาะจำนวนโวลต์ที่จะตกลงที่จุดเชื่อมต่อ p-n เมื่อกระแสไฟที่กำหนดไหล ต้องทราบค่าของมันเพื่อที่จะคำนวณความต้านทานของตัวต้านทานได้อย่างถูกต้องหาก LED ใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟแบบธรรมดา
  3. ในการเชื่อมต่อ LED กำลังสูง สิ่งสำคัญไม่เพียงแต่ต้องมีแหล่งจ่ายไฟที่เชื่อถือได้เท่านั้น แต่ยังต้องมีระบบระบายความร้อนคุณภาพสูงด้วย การติดตั้ง LED ที่กินไฟมากกว่า 0.5 W บนหม้อน้ำจะรับประกันการทำงานที่มั่นคงและระยะยาว

อ่านด้วย