נוריות. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

נוריות והיישומים שלהן. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / חובב רדיו מתחיל

[אירעה שגיאה במהלך עיבוד ההוראה הזו]

נוריות LED, או דיודות פולטות אור (LED, בגרסה האנגלית LED - light emitting diode) - התקן מוליכים למחצה הפולט אור לא קוהרנטי כאשר מועבר דרכו זרם חשמלי. העבודה מבוססת על התופעה הפיזיקלית של הופעת קרינת אור כאשר זרם חשמלי עובר בצומת p-n. צבע הזוהר (אורך הגל המרבי של ספקטרום הפליטה) נקבע לפי סוג החומרים המוליכים למחצה המשמשים היוצרים את צומת p-n.

נוריות והיישומים שלהן. נוריות

כבוד

1. ללד אין נורות או חוטי זכוכית, מה שמבטיח חוזק ואמינות מכאניים גבוהים (עמידות בפני זעזועים ורעידות)
2. היעדר חימום ומתחים גבוהים מבטיח רמת בטיחות חשמל ואש גבוהה
3. חוסר האינרציה הופך את נוריות ה-LED הכרחיות כאשר נדרשים ביצועים גבוהים
4. מיניאטורה
5. חיי שירות ארוכים (עמידות)
6. יעילות גבוהה,
7. מתחי אספקה וצריכת זרם נמוכים יחסית, צריכת חשמל נמוכה
8. מספר רב של צבעי זוהר שונים, כיוון קרינה
9.עוצמה מתכווננת

מגבלות

1. עלות גבוהה יחסית. יחס הכסף/לומן עבור מנורת ליבון קונבנציונלית בהשוואה לנורות LED הוא פי 100 בערך
2. שטף אור נמוך מאלמנט אחד
3. השפלה של פרמטרי LED לאורך זמן
4. דרישות מוגברות למקור הכוח

מראה ופרמטרים עיקריים

לנוריות יש מספר פרמטרים בסיסיים.

1. סוג דיור
2. זרם אופייני (הפעלה).
3. נפילת מתח (הפעלה)
4. צבע זוהר (אורך גל, ננומטר)
5. זווית פיזור

בעיקרון, סוג הדיור מתייחס לקוטר ולצבע של הנורה (העדשה). כידוע, LED הוא התקן מוליכים למחצה שחייב להיות מופעל עם זרם. אז הזרם שבו יש להשתמש כדי להפעיל LED מסוים נקרא טיפוסי. במקביל, מתח מסוים יורד על פני ה-LED. צבע הקרינה נקבע הן על ידי החומרים המוליכים למחצה המשמשים והן על ידי זיהומי הסימום. האלמנטים החשובים ביותר המשמשים בנוריות LED הם: אלומיניום (Al), גליום (Ga), אינדיום (In), זרחן (P), הגורמים לזוהר הנע בין אדום לצהוב. אינדיום (In), גליום (Ga), חנקן (N) משמשים לייצור זוהר כחול וירוק. בנוסף, אם מוסיפים זרחני לקריסטל שגורם לזוהר הכחול (הכחול), נקבל נורית לבנה. זווית הקרינה נקבעת גם על ידי מאפייני הייצור של החומרים, כמו גם הנורה (העדשה) של ה-LED.

נכון להיום, נורות לד מצאו יישום במגוון רחב של תחומים: נורות לד, תאורת רכב, שלטי פרסום, לוחות ומחוונים לד, טיקרים ורמזורים וכו'.

דיאגרמת חיבור וחישוב הפרמטרים הדרושים:

מכיוון שה-LED הוא התקן מוליכים למחצה, יש להקפיד על קוטביות כאשר הוא מחובר למעגל. ל-LED יש שני מסופים, אחד מהם הוא הקתודה ("מינוס"), והשני הוא האנודה ("פלוס").

נוריות והיישומים שלהן. חיבור לד

הנורית "תידלק" רק כאשר מחובר ישירות, כפי שמוצג באיור

כאשר מופעלת מחדש, הנורית לא תידלק. יתר על כן, הנורית עלולה להיכשל בערכים נמוכים של מתח הפוך המותרים.

התלות בזרם לעומת המתח עבור מיתוג קדימה (עקומה כחולה) והיפוך (עקומה אדומה) מוצגות באיור הבא. לא קשה לקבוע שכל ערך מתח מתאים לערך הזרם שלו הזורם דרך הדיודה. ככל שהמתח גבוה יותר, כך ערך הזרם גבוה יותר (והבהירות גבוהה יותר). עבור כל LED, ישנם ערכים מותרים של מתח האספקה Umax ו-Umaxrev (עבור מיתוג ישיר והפוך, בהתאמה). כאשר מתחים מעל ערכים אלה מופעלים, מתרחשת התמוטטות חשמלית, וכתוצאה מכך נורית ה-LED נכשלת. יש גם ערך מינימלי של מתח האספקה Umin שבו ה-LED זוהרת. טווח מתחי האספקה בין Umin ל-Umax נקרא אזור "העבודה", מכיוון שכאן פועלת ה-LED.

נוריות והיישומים שלהן \

1. יש לד אחד, איך לחבר אותו נכון במקרה הכי פשוט?

כדי לחבר כראוי LED במקרה הפשוט ביותר, אתה צריך לחבר אותו דרך נגד מגביל זרם.

נוריות והיישומים שלהן

דוגמא 1

ישנו LED עם מתח הפעלה של 3 וולט וזרם הפעלה של 20 mA. אתה צריך לחבר אותו למקור 5 וולט.

נוריות והיישומים שלהן

חשב את ההתנגדות של הנגד מגביל הזרם

R = Unquenching / ILED
Uquenching = Upower - ULED
Upower = 5 V
ULED = 3 וולט
ILED = 20 mA = 0.02 A
R =(5-3)/0.02= 100 אוהם = 0.1 קילו אוהם

כלומר, אתה צריך לקחת נגד עם התנגדות של 100 אוהם

2. איך לחבר מספר לדים?

אנו מחברים מספר נוריות בטור או במקביל, מחשבים את ההתנגדות הנדרשת.

דוגמא 1.

לדים זמינים במתח הפעלה של 3 וולט וזרם הפעלה של 20 mA. אתה צריך לחבר 3 נוריות למקור 15 וולט.

אנחנו עושים את החישוב: 3 נוריות ב-3 וולט = 9 וולט, כלומר מספיק מקור של 15 וולט כדי להדליק את הנוריות בסדרות

נוריות והיישומים שלהן

החישוב דומה לדוגמא הקודמת

R = Unquenching / ILED
Uquenching = Upower - N * ULED
Upower = 15 V
ULED = 3 וולט
ILED = 20 mA = 0.02 A
R = (15-3*3)/0.02 = 300 אוהם = 0.3 קילו אוהם

דוגמא 2

שיהיו נוריות עם מתח הפעלה של 3 וולט וזרם הפעלה של 20 mA. אתה צריך לחבר 4 נוריות למקור 7 וולט

אנחנו עושים את החישוב: 4 נוריות ב-3 וולט = 12 וולט, מה שאומר שאין לנו מספיק מתח כדי לחבר את הנוריות בסדרה, אז נחבר אותן בסדרות-מקבילות. בואו נחלק אותם לשתי קבוצות של 2 נוריות LED. כעת עלינו לחשב את הנגדים המגבילים את הזרם. בדומה לפסקאות הקודמות, אנו מחשבים את הנגדים מגבילי הזרם עבור כל ענף.

נוריות והיישומים שלהן

R = Unquenching/ILED
Uquenching = Upower - N * ULED
Upower = 7 V
ULED = 3 וולט
ILED = 20 mA = 0.02 A
R = (7-2*3)/0.02 = 50 אוהם = 0.05 קילו אוהם

מכיוון שלדים בסניפים יש אותם פרמטרים, ההתנגדויות בענפים זהות.

דוגמא 3

אם יש לדים של מותגים שונים, אז אנחנו משלבים אותם בצורה כזו שבכל סניף יש לדים מסוג ONE בלבד (או עם אותו זרם הפעלה). במקרה זה, אין צורך לשמור על אותם מתחים, כי אנו מחשבים את ההתנגדות שלנו עבור כל ענף

לדוגמה, ישנם 5 נוריות LED שונות:
מתח אדום ראשון 1 וולט 3 mA
מתח ירוק שני 2 וולט 2.5 mA
מתח כחול שלישי 3 וולט 3 mA
מתח לבן 4 2.7 וולט 50 mA
מתח צהוב 5 3.5 וולט 30 mA

מאז אנחנו מחלקים נוריות לקבוצות לפי זרם
1) 1 ו-2
2) שלישי ורביעי
3) החמישי

נוריות והיישומים שלהן

לחשב נגדים עבור כל ענף

R = Unquenching/ILED
ניקוי ביטול = Upower - (ULEDY + ULEDX + …)
Upower = 7 V
ULED1 = 3V
ULED2 = 2.5V
ILED = 20 mA = 0.02 A
R1 = (7-(3+2.5))/0.02 = 75 אוהם = 0.075 קילו אוהם

באופן דומה
R2 = 26 אוהם
R3 = 117 אוהם

באופן דומה, אתה יכול לארגן כל מספר של נוריות

הערה חשובה!

בעת חישוב ההתנגדות המגבילה הזרם, אנו מקבלים ערכים מספריים שאינם בסדרת ההתנגדות הסטנדרטית, ולכן אנו בוחרים נגד עם התנגדות מעט גבוהה מהמחושב.

3. מה יקרה אם יהיה מקור מתח במתח של 3 וולט (או פחות) ונורית עם מתח הפעלה של 3 וולט?

מקובל (אך לא רצוי) לכלול נורית LED במעגל ללא התנגדות מגבילה זרם. החסרונות ברורים - הבהירות תלויה במתח האספקה. עדיף להשתמש בממירי dc-dc (ממירים להגברת מתח).

4. האם ניתן לחבר מספר לדים בעלי אותו מתח פעולה של 3 וולט במקביל אחד לשני למקור של 3 וולט (או פחות)? ככה זה נעשה בפנסים "סיניים".

שוב, זה מקובל באימון רדיו חובבים. חסרונות של הכללה כזו: מכיוון שללדים יש פיזור מסוים בפרמטרים, התמונה הבאה תופיע: חלקם יזהו בהיר יותר, בעוד שאחרים יהיו עמומים יותר, וזה לא אסתטי, וזה מה שאנו רואים בפנסים למעלה. עדיף להשתמש בממירי dc-dc (ממירים להגברת מתח).

הערה חשובה!

המעגלים שהוצגו לעיל אינם נבדלים על ידי הדיוק הגבוה של הפרמטרים המחושבים, זאת בשל העובדה שכאשר זרם זורם דרך LED, חום משתחרר בו, מה שמוביל לחימום של צומת p-n, נוכחות של זרם -הגבלת ההתנגדות מפחיתה את האפקט הזה, אך האיזון נוצר בזרם מוגבר מעט דרך הנורית. לכן, רצוי להשתמש במייצב זרם ולא במייצב מתח כדי להבטיח יציבות. בעת שימוש במייצב זרם, אתה יכול רק להתחבר אחד סניף לד.

מחבר: סיונט; פרסום: cxem.net

ראה מאמרים אחרים סעיף חובב רדיו מתחיל.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

Thecus N2810 Pro NAS 18.06.2016

Thecus הכריזה על שחרורו של התקן אחסון רשת חדש N2810 Pro. דגם זה הוא גרסה משופרת של N2810. בין ההבדלים העיקריים מקודמו, ראוי לציין זיכרון RAM של 4 ג'יגה-בייט של DDR3 ומעבד ארבע ליבות חדש של Intel Celeron N3160 (ל-N2810 יש Celeron N3050 כפול ליבה).

החידוש כולל שני מפרצי כוננים הניתנים לחיבור באמצעות יציאות SATA. לדברי המפתחים, N2810 Pro אידיאלי עבור משתמשים ביתיים ועסקים קטנים. בסיס חומרה משופר מאפשר לך ליהנות מהפעלה חלקה של תוכן 4K. ניתן להוציא וידאו באמצעות HDMI או DisplayPort.

שרת ה-NAS מריץ את מערכת ההפעלה ThecusOS 7.0 עם יישומי Photo Station, FileCenter, AppCenter מובנה.

המכשיר יימכר ב-30 ביוני.

עוד חדשות מעניינות:

▪ עבודה מאריכה חיים

▪ מכשיר נגד מחלת דקומפרסיה

▪ בארצות הברית יחלק קרקע להתקנת פאנלים סולאריים

▪ סמארטפון תקציבי Huawei Ascend Y540

▪ האינטרנט יכול לעזור לך לרדת במשקל

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר פרמטרים, אנלוגים, סימון רכיבי רדיו. בחירת מאמרים

▪ מאמר נחשים גולשים. טיפים לדוגמן

▪ מאמר האם שומה יכולה לראות? תשובה מפורטת

▪ מאמר מקבל הזמנות. תיאור משרה

▪ מאמר מגבר קדם-טרמינלי עבור שלבי פלט טריודה רבי עוצמה של צינור UMZCH. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ניחוש נקודות בקוביות. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר