كيف تمنع إضاءة LED: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

قبل أن نقول كيف نمنع احتراق LED ، علينا أن نقول ما هو LED.

LEDstands للديود الباعث للضوء ، هو جهاز أشباه الموصلات يصدر ضوءًا مرئيًا بلون معين عندما يتدفق التيار خلاله ويختلف اختلافًا جوهريًا عن مصادر الضوء التقليدية مثل المصابيح المتوهجة والفلورية ومصابيح تفريغ الغاز. إنه مصنوع من طبقة رقيقة جدًا من مادة شبه موصلة مخدرة بشدة.

الخطوة 1: تاريخ LED

أشباه الموصلات

أشباه الموصلات هي المواد التي لها موصلية بين الموصلات والعوازل مثل الجرمانيوم أو السيليكون.

الثقوب (حاملة الشحنة الكهربائية موجبة الشحنة) والإلكترونات (هي الجسيمات سالبة الشحنة) هي أنواع حاملات الشحنة المسؤولة عن تدفق التيار في أشباه الموصلات.

أنواع أشباه الموصلات

1. تتكون مادة أشباه الموصلات الجوهرية من نوع واحد فقط من العناصر مثل السيليكون.
2. أشباه الموصلات الخارجية عبارة عن أشباه موصلات مخدرة بشوائب معينة (أشباه الموصلات غير النقية) قادرة على تعديل خصائصها الكهربائية. تسمى عملية إضافة ذرات الشوائب إلى أشباه الموصلات النقية Doping.

أشباه الموصلات الخارجية

يمكن تصنيف أشباه الموصلات الخارجية أيضًا إلى:

• N- نوع أشباه الموصلات: عندما يكون أشباه الموصلات النقية مثل (السيليكون) مخدر بشوائب خماسية التكافؤ (P ، As). الإلكترونات في أشباه الموصلات من النوع n هي ناقلات أغلبية والثقوب هي ناقلات أقلية.
• أشباه الموصلات من النوع P: عندما يتم تخدير أشباه الموصلات النقية مثل (السيليكون) بشوائب ثلاثية التكافؤ (B ، Al). الثقوب الموجودة في أشباه الموصلات من النوع p عبارة عن ناقلات أغلبية والإلكترونات هي ناقلات أقلية.

السندات الإذنية تقاطع

الوصل p-n هو الحد الفاصل بين أشباه الموصلات من النوع p (بها فائض من الثقوب) وأشباه الموصلات من النوع n (بها فائض من الإلكترونات). تعمل منطقة النضوب كجدار بين النوع p والنوع n وتمنع مزيدًا من تدفق الإلكترونات والثقوب الحرة.

الصمام الثنائي

الصمام الثنائي لأشباه الموصلات هو أحد تطبيقات أشباه الموصلات ، وهو عبارة عن أجهزة ذات طرفين تتكون من تقاطع pn وملامسات معدنية في طرفيها ولها مقاومة منخفضة لتدفق التيار في اتجاه واحد.

LED هو أحد تطبيقات الصمام الثنائي أشباه الموصلات

لمزيد من المعلومات ، قم بزيارة مقالتنا حول أشباه الموصلات.

الخطوة 2: مقاومات الحد الحالية LED

كيف تمنع LED من الاحتراق؟

يمكن أن يؤدي توصيل مؤشر LED مباشرة بمصدر طاقة إلى انطفاء مؤشر LED. علينا توصيل المقاوم في سلسلة بين مصدر الصمام والجهد ، وهذا المقاوم يسمى مقاوم الصابورة ويستخدم المقاوم الصابورة للحد من التيار من خلال LED ولمنع احتراقه.

إذا كان مصدر الجهد مساويًا لانخفاض الجهد في LED ، فلا يلزم وجود مقاوم.

من السهل حساب مقاومة مقاوم الصابورة باستخدام قانون أوم وقوانين دائرة كيرشوف. يتم طرح جهد LED المقنن من مصدر الجهد ، ثم يتم تقسيمه بواسطة تيار التشغيل LED المطلوب.

الخطوة 3: التحليل (دارة LED بمقاوم 1 أوم)

عندما نقوم بتوصيل المقاوم الذي له قيمة تساوي 1 أوم في التسلسل بين مصدر التيار الكهربائي والجهد ، نلاحظ أن التيار يتدفق في دائرة بقيمة تساوي 808 مللي أمبير (هذه القيمة كبيرة جدًا ، يمكن أن تتسبب في احتراق LED ومطلق أقصى تيار من خلال LED هو 20 مللي أمبير).

علينا تقليل قيمة التيار الذي يتدفق في الدائرة والجهد LED عن طريق تغيير قيمة المقاومة حتى نصل إلى قيمة المقاوم الذي يصنع تيارًا يتدفق في دائرة 20 مللي أمبير.

الخطوة 4: التحليل (تغيير قيمة المقاومة)

عندما نغير قيمة المقاومة من 1 أوم إلى 200 أوم ، نلاحظ: التدفق الحالي في الدائرة هو 33.8 مللي أمبير. الجهد عبر الصمام هو 2.18 فولت

علينا زيادة قيمة المقاومة حتى نصل إلى قيمة المقاوم الذي يصنع تيارًا يتدفق في دائرة 20 مللي أمبير.

عندما نغير قيمة المقاومة من 200 أوم إلى 300 أوم ، نلاحظ: التدفق الحالي في الدائرة هو 22.9 مللي أمبير. الجهد عبر الصمام هو 2.10 فولت

عندما نغير قيمة المقاومة من 300 أوم إلى 345 أوم ، نلاحظ أن التدفق الحالي في الدائرة هو 20.0 مللي أمبير. الجهد عبر الصمام هو 2.08 فولت

الآن نحن نعرف حدود مقاومة الصابورة (R> = 345 أوم) التي نحتاجها للحد من التيار من خلال LED ولمنع احتراقه.

الخطوة 5: دائرة الرسوم المتحركة

نلاحظ من الرسوم المتحركة للدائرة أن

عندما نزيد من قيمة مقاوم الصابورة ، تنخفض السرعة الحالية لأن مقاوم الصابورة يستخدم للحد من التيار عبر الصمام ولمنع احتراقه.

شكرا للقراءة.