Kullandığım LED, sağladığım ışıktan daha yüksek bir voltaj gerektiriyor ve sonuç olarak hiç yanmıyor.

En azından loş bir ışık beklerdim, ama ışık üretilmedi.

Neden bu gerekli "eğer gerekli voltaj seviyesi yoksa ışık yok"? LED'in içinde neler oluyor?

LED'ler sıradan (akkor) ampulleri gibi çalışmaz.

Ana farklar (yeni başlayanlar için biraz basitleştirilmiş):

• Bir kutupları vardır, bu yüzden o kutuplara saygı duyan DC kullanarak güç almaları gerekir. Polariteyi ters çevirin ve işe yaramazlar. Ters yönde ~ 4V-5V'den fazla uygularsanız, bunlara da zarar verebilirsiniz (bunlar güvenli değerlerdir; kesin maksimum tolere edilebilir değer belirli cihaza bağlıdır).

• Işık emisyonu yalnızca belirli bir voltaja ulaşıldığında (eşik voltajı) başlar, bu voltajın altında emisyon ihmal edilebilir. Bu nedenle, LED'in voltajının eşik voltajının altında olan bir bataryanız varsa, LED'i çalıştırmak için daha karmaşık bir devre (örneğin bir Joule hırsızı veya bir yükseltme DC-DC dönüştürücüsü) kullanmıyorsanız, şansınız kalmaz.

• Eşik voltajına ulaşıldıktan sonra, voltajdaki herhangi bir çok küçük artış LED'in yoğun bir şekilde hareket etmesini sağlar, yani büyük bir akımı absorbe eder . Bu nedenle, bu akımı güvenli bir sınırla sınırlamak için seri olarak bir direnç gerekir. Bu sitede sınırlama direncinin değerini nasıl hesaplayacağınızı açıklayan başka sorular / cevaplar vardır.

• Bir kez ilettikten sonra, yayılan ışık yoğunluğu , diyotta akan akımla (voltaj değil) kabaca orantılıdır (böylece sınırlama direncinin değerini düşürürseniz daha parlak bir LED elde edersiniz). Bu LED'in maksimum akım limitine kadardır. Bu sınıra ulaşıldıktan sonra, cihaz POOF !

Ayrıca tüm bunların neden olduğunu soruyorsunuz, ancak cevap oldukça karmaşık, çünkü diyot içindeki yarı iletken kristalin fiziksel yapısına bağlı. Fiziksel açıklama, gerçekten zor konular olan kuantum mekaniği ve katı hal fiziğinde yatıyor.

LED'ler üzerine Wikipedia makalesi yalnızca yüzeyini sıyırıp LED'lerin iç işleyişleri ve hala oldukça karmaşıktır.

Lorenzo'nun sorunuzu doğrudan cevapladığını görüyorum (+1). İşte LED'inizi aydınlatmak ve neye sahip olduğunuzu görmek için yapabilecekleriniz.

LED'ler diyottur, bu nedenle sadece bir yönde hareket eder. Sıradan bir ampulün aksine, yönlendirme önemlidir. LED bir şekilde yanmıyorsa, ters çevirin ve tekrar deneyin.

Hemen hemen herhangi bir LED ile güvenli bir şekilde deneme yapmak için seri olarak en az 180 Ω seri olan 5 V'lik bir besleme kullanın. Daha yüksek direnç kullanmak işe yarar, ancak LED'i daha loş bir şekilde yakar. 1 kΩ serisi ile bile, iç mekanlarda görünen herhangi bir LED ışığı görmeye devam edebilirsiniz.

5 V besleme kullanmanın nedeni, geriye doğru bağlandığında LED üzerindeki ters voltajı sınırlamaktır. Çoğu LED, yanlarında en az 5 V geri durabilir.

Görünen ışıklı bir LED minimum 1.8 V düşecektir, bu, direnç boyunca (5 V) - (1.8 V) = 3.2 V bırakır. Hemen hemen herhangi bir LED 20 mA ileri akımı kaldırabilir. Ohm yasasına göre, (3.2 V) / (20 mA) = 160 Ω. Biraz kar marjı için minimum 180 said dedim ve çünkü bu ortak bir değer.

LED ileri voltajı renge bağlıdır. Ortak yeşil LED'ler örneğin 2,1 V düşer. "Beyaz" LED'ler genellikle görünür spektrumda yeniden yayılan fosforlu UV LED'leridir. Bunlar 3.5 V civarında düşebilir.

200 Ω direnç ve 3,5 V LED ile (1,5 V) / (200 Ω) = 7,5 mA elde edersiniz. Böyle bir LED, 20 mA veya daha fazlasını kullanmış olsa bile, 7.5 mA ile görülebilir şekilde yanacaktır.

LED'inizi yaktığınızda, ileri voltajını ölçebilir, ardından direnci, bu ileri voltajla maksimum akıma izin verecek şekilde ayarlayabilirsiniz. Bir veri sayfanız yoksa aksi belirtilmedikçe maksimum 20 mA olduğunu varsayalım.

Fizik açıklaması

Ampuller

Akkor ışık, bir ısıtma elemanı kadar bir ışık kaynağı değildir . Bir tel üzerinden herhangi bir akım biraz ısınır ; Tel oda sıcaklığının üzerine çıktığında, siyah gövde radyasyonu ile net enerji yayar . Bu enerjinin yayılma hızı , dördüncü sıcaklığın gücüne bağlıdır , yani sıcaklık ne kadar yüksekse, parlaklığı o kadar yüksektir ^† . Akım arttıkça (veya eşdeğer ^‡ daha fazla voltaj), telin sıcaklığı da artar.

$2.6\times10^{-19}$

LED'ler

$2.6\ldots3.2\times10^{-19}$

Sadece ... elektronlar neden kavşağın üzerinden geçmeye devam ediyor? Bir elektron kavşağı geçtikten sonra, bant boşluğuna tekrar tırmanmaya meyilli olmaz; Bu elektronun sahip olmadığı enerjiye mal olur. ... Harici bir kaynaktan enerji vermediğiniz sürece: bir devreye uyguladığınız her volt, enerjili bir elektron sağlayabilir$1.6\times10^{-19}\:\mathrm{J}$$U$$U\times1\:\mathrm{eV}$

_$T^4$

^‡ _{Benzer şekilde, Ohm kanunu burada tam olarak doğru değil çünkü özdirenç sıcaklığa bağlıdır. Ancak kalitatif bağımlılık yüksek voltaj ⇒ daha yüksek elektrik gücü hala geçerlidir.}

LED'lerin nasıl doğrusal olmadığı konusunda bir nesne dersi almışsınız .

Akkor ampuller, yandıktan sonra doğrusaldır . Doğrusal, direnç gibi davrandığı anlamına gelir: akım çekme voltajla orantılıdır: voltajın yarısı, akımın yarısı, gücün 1 / 4'ü. Akkor ışık beklediğiniz şeyi yapar.

LED'lerin çok dik bir voltaj-akım eğrisi vardır: voltajdaki küçük bir değişiklik, akım çekişinde büyük bir değişikliğe neden olur. Sen o tablonun altındasın, o yüzden ışık yok.

Dik eğri LED'i çok tedirginleştirir, küçük voltaj değişiklikleri büyük (ve zarar veren) akım değişikliklerine neden olur. Daha da kötüsü, eğri sıcaklığa, gölgelemeye ve yaşa göre değişir. Böylece LED'ler voltaj yerine belirli bir akımda derecelendirilir . Göstergeler için akımı dirençlerle sınırlayabilirsiniz. En yüksek performansa ihtiyacınız olan aydınlatma için, akımı spesifikasyona göre ayarlamak için aktif bir sürücü devresi kullanmak en iyisidir.

Bu devreler ayrıca LED'e uyması için besleme gerilimini artırma veya artırma konusunda kendilerini ödünç vermektedir. Joule Hırsızı, tek bir 1.5V pil ile aydınlatma LED'lerini kullanma problemini çözen basit bir devredir.

Buna değer, üçüncü tür ışık, ark deşarj aydınlatması ile daha da kötü: floresan, neon, metal halide, cıva buharı ve yüksek / düşük basınçlı sodyum. Ark vurduğunda belli bir gerilime kadar izolatörlerdir ... Ondan sonra neredeyse ölüler. Akım sınırlaması zorunludur.

Yarı iletkenler hakkında küçük bir bilgi ...

Saf silikon (veya germanyum) bir yalıtkandır. "P" veya "N" tipi malzeme oluşturmak için safsızlıklar eklenir. Bunlar yan yana (PN diyot veya LED'de) olduğunda, kirlilikler birbirini etkili şekilde iptal eder ve sizi yalıtkan görevi gören küçük bir " saf " katmanla bırakır .

Gücü yanlış bir şekilde bağlarsanız, katman cihaza zarar verene kadar kalınlaşır ve güçlenir. (Varicaps bu prensibi değişken bir kapasitör oluşturmak için kullanır - yalıtım kalınlığı kapasitör plakaları arasındaki mesafe gibi davranır)

Gücü doğru şekilde bağladığınızda, cihaz sonuçta akım geçene kadar katman incelir. Bu nihayet gerçekleştiğinde, LED'iniz yanmaya başlar.

Son bir not: Bir LED'i yalnızca 1,5 V kaynaklı bir ışıkla yakmak mümkündür : bir voltaj "kademeli" devre kullanın. En yaygın devre Joule Hırsızı olarak adlandırılır .

Gerilim düşümü (~ 2 V), besleme geriliminden (1,5 V) daha yüksektir. Besleme gerilimi gerilim düşmesinden düşükse, herhangi bir diyot (LED dahil) hiç iletmez.

Buradaki cevaplara ek olarak, her LED'in farklı olduğunu (hatta renkli olarak) belirtmekte fayda var. Hepsinin biraz farklı 'aktivasyon' voltajları ve sınır değerleri vardır.

LED'inizi havaya uçuramayacağınızdan emin olmanın doğru yolu, ayrıca ışık beklediğinizden emin olmanız da LED'inizin veri sayfasına bakmaktır.

Veri sayfasını kullanmak size temel tecrübe kazandırır.

1. Adı geçen veri sayfalarını bulma
2. Okuma ve anlama

Başlamak için, işte google başından beyaz bir LED için rastgele bir tane; belki de çoğu LED'lerden biraz daha karmaşık, çünkü "beyaz" LED topraklarında bir renk değil.

Onlarda inanılmaz miktarda bilgi var ve eğer onları anlamadıysanız denemenizi öneririm ve sonra tekrar anlamadığınız belirli bir kısmı soran bir soru gönderin.