એલઇડી માટે રેઝિસ્ટરની યોગ્ય રીતે ગણતરી કેવી રીતે કરવી?

મુખ્ય પરિમાણ જે એલઇડીના જીવનને અસર કરે છે, તે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ છે, જેનું મૂલ્ય દરેક પ્રકારના એલઇડી-તત્વ માટે સખત રીતે નિયંત્રિત થાય છે. મહત્તમ પ્રવાહને મર્યાદિત કરવાની એક સામાન્ય રીત એ છે કે લિમિટિંગ રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરવો. એલઇડી માટે રેઝિસ્ટરની ગણતરી ઓહ્મના કાયદાના આધારે જટિલ ગણતરીઓ વિના કરી શકાય છે, ડાયોડ પરિમાણોના તકનીકી મૂલ્યો અને સ્વિચિંગ સર્કિટમાં વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરીને.

એલઇડી કનેક્શનની વિશેષતાઓ

રેક્ટિફાયર ડાયોડ્સ જેવા જ સિદ્ધાંત પર કામ કરતા, પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતા તત્વો, જોકે, વિશિષ્ટ લક્ષણો ધરાવે છે. આમાંના સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે:

1. રિવર્સ પોલેરિટી વોલ્ટેજ માટે અત્યંત નકારાત્મક સંવેદનશીલતા. ખોટી પોલેરિટી સાથે સર્કિટમાં સમાવિષ્ટ LED લગભગ તરત જ નિષ્ફળ જાય છે.
2. p-n જંકશન દ્વારા અનુમતિપાત્ર ઓપરેટિંગ પ્રવાહની સાંકડી શ્રેણી.
3. તાપમાન પર સંક્રમણ પ્રતિકારની અવલંબન, જે મોટાભાગના સેમિકન્ડક્ટર તત્વોની લાક્ષણિકતા છે.

છેલ્લા બિંદુને વધુ વિગતવાર ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ, કારણ કે તે ક્વેન્ચિંગ રેઝિસ્ટરની ગણતરી માટેનો મુખ્ય મુદ્દો છે.રેડિએટિંગ તત્વો માટેના દસ્તાવેજો નજીવા પ્રવાહની અનુમતિપાત્ર શ્રેણીનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેના પર તેઓ કામ કરતા રહે છે અને કિરણોત્સર્ગની નિર્દિષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ પ્રદાન કરે છે. મૂલ્યનો ઓછો અંદાજ ઘાતક નથી, પરંતુ તેજમાં થોડો ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. ચોક્કસ મર્યાદા મૂલ્યથી, જંકશન દ્વારા વર્તમાન પ્રવાહ અટકે છે અને ત્યાં કોઈ લ્યુમિનેસેન્સ હશે નહીં.

વર્તમાનને ઓળંગવાથી પ્રથમ ગ્લોની તેજમાં વધારો થાય છે, પરંતુ સર્વિસ લાઇફ તીવ્ર ઘટાડો થાય છે. વધુ વધારો તત્વની નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે. આમ, એલઇડી માટે રેઝિસ્ટરની પસંદગીનો હેતુ સૌથી ખરાબ સ્થિતિમાં મહત્તમ સ્વીકાર્ય પ્રવાહને મર્યાદિત કરવાનો છે.

સેમિકન્ડક્ટર જંકશન પરનો વોલ્ટેજ તેના પર થતી ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા મર્યાદિત હોય છે અને તે લગભગ 1-2 વીની સાંકડી રેન્જમાં હોય છે. 12 વોલ્ટ લાઇટ એમિટિંગ ડાયોડ, જે ઘણીવાર કાર પર ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે, તેમાં શ્રેણી-જોડાયેલા તત્વોની સાંકળ હોય છે અથવા મર્યાદિત હોય છે. સર્કિટ ડિઝાઇનમાં શામેલ છે.

તમારે એલઇડી માટે રેઝિસ્ટરની શા માટે જરૂર છે?

એલઇડી ચાલુ કરતી વખતે મર્યાદિત રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ સૌથી અસરકારક નથી, પરંતુ સ્વીકાર્ય મર્યાદામાં વર્તમાનને મર્યાદિત કરવા માટેનો સૌથી સરળ અને સસ્તો ઉકેલ છે. સર્કિટ સોલ્યુશન્સ કે જે તમને ઉચ્ચ સચોટતા સાથે ઉત્સર્જક સર્કિટમાં વર્તમાનને સ્થિર કરવાની મંજૂરી આપે છે તેની નકલ કરવી ખૂબ મુશ્કેલ છે, અને તૈયાર કરેલી કિંમત ઊંચી હોય છે.

રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ તમને ઘરની અંદર લાઇટિંગ અને રોશની કરવા દે છે. મુખ્ય વસ્તુ એ છે કે માપન સાધનો અને ન્યૂનતમ સોલ્ડરિંગ કુશળતાનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો તે જાણવું. યોગ્ય રીતે ગણતરી કરેલ લિમિટર, શક્ય સહિષ્ણુતા અને તાપમાનની વધઘટને ધ્યાનમાં લેતા, ઓછામાં ઓછા ખર્ચે જાહેર કરેલ સેવા જીવન દરમિયાન LED નું યોગ્ય કાર્ય સુનિશ્ચિત કરી શકે છે.

LED ની સમાંતર અને શ્રેણી સ્વિચિંગ

પાવર સર્કિટના પરિમાણો અને એલઇડીની લાક્ષણિકતાઓને એકીકૃત કરવા માટે વ્યાપક શ્રેણી અને કેટલાક તત્વોના સમાંતર જોડાણ છે.દરેક પ્રકારના જોડાણમાં ફાયદા અને ગેરફાયદા બંને છે.

સમાંતર જોડાણ

આવા જોડાણનો ફાયદો એ સમગ્ર સર્કિટ માટે માત્ર એક લિમિટરનો ઉપયોગ છે. તે જણાવવું જોઈએ કે આ લાભ એકમાત્ર છે, તેથી સમાંતર જોડાણ લગભગ ક્યાંય જોવા મળતું નથી, સિવાય કે નીચા-ગ્રેડના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનોમાં. ગેરફાયદા નીચે મુજબ છે:

1. મર્યાદિત તત્વ પર પાવર ડિસીપેશન સમાંતર રીતે જોડાયેલા એલઇડીની સંખ્યાના પ્રમાણમાં વધે છે.
2. તત્વ પરિમાણોની વિવિધતા પ્રવાહોના અસમાન વિતરણ તરફ દોરી જાય છે.
3. સમાંતર જોડાયેલા જૂથના વોલ્ટેજ ડ્રોપમાં વધારો થવાને કારણે ઉત્સર્જકોમાંથી એકનું બર્નઆઉટ અન્ય તમામની હિમપ્રપાત જેવી નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે.

એક જોડાણ જ્યાં દરેક રેડિયેટિંગ તત્વ દ્વારા પ્રવાહ એક અલગ રેઝિસ્ટર દ્વારા મર્યાદિત હોય છે તે ઓપરેશનલ ગુણધર્મોને કંઈક અંશે વધારે છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, તે મર્યાદિત પ્રતિરોધકો સાથે એલઇડી ધરાવતા અલગ સર્કિટનું સમાંતર જોડાણ છે. મુખ્ય ફાયદો એ મહાન વિશ્વસનીયતા છે, કારણ કે એક અથવા વધુ તત્વોની નિષ્ફળતા અન્યના કાર્યને કોઈપણ રીતે અસર કરતી નથી.

ગેરલાભ એ હકીકત છે કે એલઇડી પરિમાણોની વિવિધતા અને પ્રતિકાર રેટિંગની તકનીકી સહિષ્ણુતાને લીધે, વ્યક્તિગત તત્વોના લ્યુમિનેસેન્સની તેજસ્વીતા મોટા પ્રમાણમાં બદલાઈ શકે છે. આવા સર્કિટમાં મોટી સંખ્યામાં રેડિયો તત્વો હોય છે.

વ્યક્તિગત લિમિટર્સ સાથેના સમાંતર જોડાણનો ઉપયોગ નીચા વોલ્ટેજવાળા સર્કિટમાં થાય છે, ન્યૂનતમથી શરૂ કરીને, p-n જંકશનમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ દ્વારા મર્યાદિત હોય છે.

શ્રેણી જોડાણ

રેડિએટિંગ એલિમેન્ટ્સનું સિરિઝ કનેક્શન સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે કારણ કે સિરિઝ સર્કિટનો અસંદિગ્ધ ફાયદો એ દરેક તત્વમાંથી વહેતા પ્રવાહની સંપૂર્ણ સમાનતા છે. સિંગલ લિમિટિંગ રેઝિસ્ટર દ્વારા અને ડાયોડ દ્વારા પ્રવાહ સમાન હોવાથી, પાવર ડિસીપેશન ન્યૂનતમ હશે.

એક નોંધપાત્ર ગેરલાભ એ છે કે ઓછામાં ઓછા એક તત્વોની નિષ્ફળતા સમગ્ર સાંકળની બિનકાર્યક્ષમતા તરફ દોરી જશે. શ્રેણી જોડાણ માટે ઉચ્ચ વોલ્ટેજની જરૂર છે, જેનું લઘુત્તમ મૂલ્ય સમાવિષ્ટ તત્વોની સંખ્યાના પ્રમાણમાં વધે છે.

મિશ્ર જોડાણ

મોટી સંખ્યામાં ઉત્સર્જકોનો ઉપયોગ મિશ્ર જોડાણ કરીને, ઘણી સમાંતર જોડાયેલ સાંકળોનો ઉપયોગ કરીને અને શ્રેણીમાં એક મર્યાદિત રેઝિસ્ટર અને અનેક LED ને જોડીને શક્ય છે.

જો એક તત્વ બળી જાય છે, તો માત્ર એક સર્કિટ કે જેમાં તત્વ ઇન્સ્ટોલ કરેલું છે તે નિષ્ક્રિય હશે. અન્ય યોગ્ય રીતે કાર્ય કરશે.

રેઝિસ્ટરની ગણતરી કરવા માટેના સૂત્રો

એલઇડી માટે રેઝિસ્ટર પ્રતિકારની ગણતરી ઓહ્મના કાયદા પર આધારિત છે. એલઇડી માટે રેઝિસ્ટરની ગણતરી કેવી રીતે કરવી તે માટેના પ્રારંભિક પરિમાણો છે:

• સર્કિટ વોલ્ટેજ;
• એલઇડીનું સંચાલન વર્તમાન;
• ઉત્સર્જક ડાયોડ પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ (એલઇડીનો સપ્લાય વોલ્ટેજ).

પ્રતિકારનું મૂલ્ય અભિવ્યક્તિ પરથી નક્કી કરવામાં આવે છે:

R = U/I,

જ્યાં U એ સમગ્ર રેઝિસ્ટરનો વોલ્ટેજ ડ્રોપ છે, અને I એ LED દ્વારા સીધો પ્રવાહ છે.

LED નો વોલ્ટેજ ડ્રોપ અભિવ્યક્તિ પરથી નક્કી થાય છે:

U = Upit - Usv,

જ્યાં અપિટ - સર્કિટ વોલ્ટેજ, અને Ucd - નેમપ્લેટ વોલ્ટેજ ડ્રોપ સમગ્ર ઉત્સર્જન ડાયોડ પર.

રેઝિસ્ટર માટે LED ની ગણતરી પ્રતિકાર મૂલ્ય આપે છે, જે મૂલ્યોની પ્રમાણભૂત શ્રેણીમાં હશે નહીં. રેઝિસ્ટરને મોટી બાજુએ ગણતરી કરેલ મૂલ્યની સૌથી નજીકના પ્રતિકાર સાથે લો. આ રીતે સંભવિત વોલ્ટેજ વધારો ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. પ્રતિકારની શ્રેણીમાં આગળનું મૂલ્ય લેવું વધુ સારું છે. આ ડાયોડ દ્વારા વર્તમાનને સહેજ ઘટાડશે અને ગ્લોની તેજ ઘટાડશે, પરંતુ તે સપ્લાય વોલ્ટેજ અને ડાયોડ પ્રતિકાર (ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે તાપમાન બદલાય છે) માં કોઈપણ ફેરફારને સ્તર આપશે.

પ્રતિકાર મૂલ્ય પસંદ કરતા પહેલા, તમારે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને સેટ મૂલ્યની તુલનામાં વર્તમાન અને તેજમાં સંભવિત ઘટાડોનો અંદાજ કાઢવો જોઈએ:

(R - Rs) R-100%.

જો પરિણામી મૂલ્ય 5% કરતા ઓછું હોય, તો તમારે એક મોટો પ્રતિકાર લેવાની જરૂર છે, જો 5 થી 10% સુધી, તો પછી તમે તમારી જાતને નાનામાં મર્યાદિત કરી શકો છો.

એક સમાન મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ જે ઓપરેશનની વિશ્વસનીયતાને અસર કરે છે તે વર્તમાન મર્યાદિત તત્વનું પાવર ડિસિપેશન છે. પ્રતિકાર સાથે વિભાગમાંથી વહેતો પ્રવાહ, તેની ગરમીનું કારણ બને છે. વિખેરાઈ જશે તે શક્તિ નક્કી કરવા માટે, સૂત્રનો ઉપયોગ કરો:

P = U-U/R

એક મર્યાદિત રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરો જેની અનુમતિપાત્ર પાવર ડિસીપેશન ગણતરી કરેલ મૂલ્ય કરતાં વધી જશે.

ઉદાહરણ:

1.7 V ના વોલ્ટેજ ડ્રોપ અને 20 mA નો નજીવો પ્રવાહ સાથે LED છે. તે 12 V ના વોલ્ટેજ સાથે સર્કિટ સાથે જોડાયેલ હોવું આવશ્યક છે.

મર્યાદિત રેઝિસ્ટર પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ છે:

યુ = 12 - 1.7 = 10.3 વી

રેઝિસ્ટરનો પ્રતિકાર:

આર = 10.3/0.02 = 515 ઓહ્મ.

પ્રમાણભૂત શ્રેણીમાં સૌથી નજીકનું ઉચ્ચ મૂલ્ય 560 ઓહ્મ છે. આ મૂલ્ય પર, સેટ મૂલ્યની તુલનામાં વર્તમાનમાં ઘટાડો 10% કરતા થોડો ઓછો છે, તેથી મોટું મૂલ્ય લેવાની જરૂર નથી.

વોટ્સમાં પાવર ડિસીપેશન:

પી = 10.3-10.3/560 = 0.19 ડબ્લ્યુ.

તેથી, આ સર્કિટ માટે, 0.25 ડબ્લ્યુના અનુમતિપાત્ર પાવર ડિસિપેશન સાથેના તત્વનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

એલઇડી સ્ટ્રીપ્સનું જોડાણ

એલઇડી સ્ટ્રીપ્સ વિવિધ સપ્લાય વોલ્ટેજ પર ઉપલબ્ધ છે. સ્ટ્રીપમાં શ્રેણીમાં ડાયોડનું સર્કિટ છે. ડાયોડની સંખ્યા અને સમાપ્ત થતા રેઝિસ્ટરનો પ્રતિકાર સપ્લાય વોલ્ટેજ સ્ટ્રીપ પર આધારિત છે.

LED સ્ટ્રીપ્સના સૌથી સામાન્ય પ્રકારો 12 V ના વોલ્ટેજવાળા સર્કિટ સાથે જોડાણ માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે. ઓપરેશન માટે ઉચ્ચ વોલ્ટેજનો ઉપયોગ પણ અહીં શક્ય છે. રેઝિસ્ટર્સની યોગ્ય રીતે ગણતરી કરવા માટે, ટેપના એક વિભાગમાંથી વહેતા પ્રવાહને જાણવું જરૂરી છે.

ટેપની લંબાઈ વધારવાથી વર્તમાનમાં પ્રમાણસર વધારો થાય છે, કારણ કે લઘુત્તમ વિભાગો તકનીકી રીતે સમાંતર રીતે જોડાયેલા હોય છે.ઉદાહરણ તરીકે, જો વિભાગની લઘુત્તમ લંબાઈ 50 સેમી હોય, તો આવા 10 વિભાગોની 5m ટેપમાં વર્તમાન વપરાશમાં 10 ગણો વધારો થશે.

 

સંબંધિત લેખો: