LED యొక్క జీవితాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్రధాన పరామితి, విద్యుత్ ప్రవాహం, దీని విలువ LED- మూలకం యొక్క ప్రతి రకానికి ఖచ్చితంగా నియంత్రించబడుతుంది. గరిష్ట కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడానికి ఒక సాధారణ మార్గం పరిమితం చేసే నిరోధకాన్ని ఉపయోగించడం. LED కోసం నిరోధకం డయోడ్ పారామితుల యొక్క సాంకేతిక విలువలను మరియు స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్లో వోల్టేజ్ను ఉపయోగించి, ఓం యొక్క చట్టం ఆధారంగా సంక్లిష్ట గణనలు లేకుండా లెక్కించబడుతుంది.
కంటెంట్‌లు
LED కనెక్షన్ యొక్క లక్షణాలు
రెక్టిఫైయర్ డయోడ్ల వలె అదే సూత్రంపై పని చేయడం, కాంతి-ఉద్గార అంశాలు, అయితే, విలక్షణమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. వీటిలో ముఖ్యమైనవి:
- రివర్స్ పోలారిటీ వోల్టేజ్‌లకు అత్యంత ప్రతికూల సున్నితత్వం. తప్పు ధ్రువణతతో సర్క్యూట్లో చేర్చబడిన LED దాదాపు వెంటనే విఫలమవుతుంది.
- p-n జంక్షన్ ద్వారా అనుమతించదగిన ఆపరేటింగ్ కరెంట్ యొక్క ఇరుకైన పరిధి.
- ఉష్ణోగ్రతపై పరివర్తన నిరోధకత యొక్క ఆధారపడటం, ఇది చాలా సెమీకండక్టర్ మూలకాల యొక్క లక్షణం.
చివరి పాయింట్ మరింత వివరంగా పరిగణించబడాలి, ఎందుకంటే ఇది క్వెన్చింగ్ రెసిస్టర్ యొక్క గణనకు ప్రధాన అంశం.రేడియేటింగ్ మూలకాల కోసం డాక్యుమెంటేషన్ నామమాత్రపు కరెంట్ యొక్క అనుమతించదగిన పరిధిని నిర్దేశిస్తుంది, దాని వద్ద అవి పని చేస్తూనే ఉంటాయి మరియు రేడియేషన్ యొక్క పేర్కొన్న లక్షణాలను అందిస్తాయి. విలువను తక్కువగా అంచనా వేయడం ప్రాణాంతకం కాదు, కానీ ప్రకాశంలో కొంత తగ్గుదలకు దారితీస్తుంది. నిర్దిష్ట పరిమితి విలువ నుండి, జంక్షన్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం ఆగిపోతుంది మరియు కాంతి ఉండదు.
కరెంట్‌ను అధిగమించడం మొదట గ్లో యొక్క ప్రకాశం పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది, అయితే సేవా జీవితం తీవ్రంగా తగ్గుతుంది. మరింత పెరుగుదల మూలకం యొక్క వైఫల్యానికి దారితీస్తుంది. అందువలన, LED కోసం నిరోధకం యొక్క ఎంపిక చెత్త పరిస్థితుల్లో గరిష్టంగా అనుమతించదగిన కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.
సెమీకండక్టర్ జంక్షన్ వద్ద ఉన్న వోల్టేజ్ దానిపై భౌతిక ప్రక్రియల ద్వారా పరిమితం చేయబడింది మరియు 1-2 V యొక్క ఇరుకైన పరిధిలో ఉంటుంది. 12 వోల్ట్ లైట్ ఎమిటింగ్ డయోడ్‌లు, తరచుగా కార్లపై వ్యవస్థాపించబడతాయి, సిరీస్-కనెక్ట్ చేయబడిన మూలకాల గొలుసు లేదా పరిమితిని కలిగి ఉండవచ్చు. సర్క్యూట్ డిజైన్‌లో చేర్చబడింది.
మీకు LED కోసం రెసిస్టర్ ఎందుకు అవసరం?
LED ని ఆన్ చేసేటప్పుడు పరిమితం చేసే రెసిస్టర్‌ల ఉపయోగం అత్యంత ప్రభావవంతమైనది కాదు, అయితే ఆమోదయోగ్యమైన పరిమితుల్లో ప్రస్తుతాన్ని పరిమితం చేయడానికి సులభమైన మరియు చౌకైన పరిష్కారం. అధిక ఖచ్చితత్వంతో ఉద్గారిణి సర్క్యూట్‌లోని కరెంట్‌ను స్థిరీకరించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించే సర్క్యూట్ పరిష్కారాలు పునరావృతం చేయడం చాలా కష్టం, మరియు రెడీమేడ్‌కు అధిక ధర ఉంటుంది.
రెసిస్టర్‌ల ఉపయోగం ఇంట్లో లైటింగ్ మరియు ప్రకాశాన్ని నిర్వహించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ప్రధాన విషయం ఏమిటంటే కొలిచే సాధనాలు మరియు కనీస టంకం నైపుణ్యాలను ఎలా ఉపయోగించాలో తెలుసుకోవడం. సరిగ్గా లెక్కించిన పరిమితి, సాధ్యమైన సహనం మరియు ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గులను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, కనీస ఖర్చుతో ప్రకటించిన సేవా జీవితంలో LED ల యొక్క సరైన పనితీరును నిర్ధారించవచ్చు.
LED ల యొక్క సమాంతర మరియు శ్రేణి మార్పిడి
పవర్ సర్క్యూట్ల పారామితులను కలపడానికి మరియు LED ల యొక్క లక్షణాలు విస్తృతమైన సిరీస్ మరియు అనేక అంశాల సమాంతర కనెక్షన్.ప్రతి రకమైన కనెక్షన్ ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు రెండింటినీ కలిగి ఉంటుంది.
సమాంతర కనెక్షన్
అటువంటి కనెక్షన్ యొక్క ప్రయోజనం మొత్తం సర్క్యూట్ కోసం ఒక పరిమితిని మాత్రమే ఉపయోగించడం. ఈ ప్రయోజనం ఒక్కటే అని చెప్పాలి, కాబట్టి తక్కువ-గ్రేడ్ పారిశ్రామిక ఉత్పత్తులలో మినహా సమాంతర కనెక్షన్ దాదాపు ఎక్కడా కనిపించదు. ప్రతికూలతలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:
- పరిమితి మూలకంపై శక్తి వెదజల్లడం సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడిన LED ల సంఖ్యకు అనులోమానుపాతంలో పెరుగుతుంది.
- మూలకం పారామితుల యొక్క వైవిధ్యం ప్రవాహాల అసమాన పంపిణీకి దారితీస్తుంది.
- ఒక ఉద్గారిణి యొక్క బర్న్అవుట్ సమాంతర కనెక్ట్ చేయబడిన సమూహం యొక్క వోల్టేజ్ డ్రాప్ పెరుగుదల కారణంగా మిగిలిన అన్నింటి యొక్క హిమపాతం వంటి వైఫల్యానికి దారితీస్తుంది.
ప్రతి రేడియేటింగ్ మూలకం ద్వారా కరెంట్ ప్రత్యేక నిరోధకం ద్వారా పరిమితం చేయబడిన కనెక్షన్ కార్యాచరణ లక్షణాలను కొంతవరకు పెంచుతుంది. మరింత ఖచ్చితంగా, ఇది పరిమిత నిరోధకాలతో LED లను కలిగి ఉన్న ప్రత్యేక సర్క్యూట్ల సమాంతర కనెక్షన్. ప్రధాన ప్రయోజనం గొప్ప విశ్వసనీయత, ఎందుకంటే ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మూలకాల వైఫల్యం ఇతరుల ఆపరేషన్ను ఏ విధంగానూ ప్రభావితం చేయదు.
ప్రతికూలత ఏమిటంటే, LED పారామితుల యొక్క వైవిధ్యం మరియు నిరోధక రేటింగ్ యొక్క సాంకేతిక సహనం కారణంగా, వ్యక్తిగత మూలకాల యొక్క ప్రకాశం యొక్క ప్రకాశం చాలా తేడా ఉంటుంది. ఇటువంటి సర్క్యూట్లో పెద్ద సంఖ్యలో రేడియో అంశాలు ఉంటాయి.
వ్యక్తిగత పరిమితులతో సమాంతర కనెక్షన్ తక్కువ వోల్టేజీతో సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది కనిష్ట స్థాయి నుండి ప్రారంభమవుతుంది, p-n జంక్షన్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ ద్వారా పరిమితం చేయబడింది.
సిరీస్ కనెక్షన్
రేడియేటింగ్ మూలకాల యొక్క శ్రేణి కనెక్షన్ చాలా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది ఎందుకంటే సిరీస్ సర్క్యూట్ యొక్క నిస్సందేహమైన ప్రయోజనం ప్రతి మూలకం ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ యొక్క సంపూర్ణ సమానత్వం. సింగిల్ లిమిటింగ్ రెసిస్టర్ ద్వారా మరియు డయోడ్ ద్వారా కరెంట్ ఒకేలా ఉంటుంది కాబట్టి, పవర్ డిస్సిపేషన్ తక్కువగా ఉంటుంది.
ఒక ముఖ్యమైన ప్రతికూలత ఏమిటంటే, కనీసం ఒక మూలకం యొక్క వైఫల్యం మొత్తం గొలుసు యొక్క అసమర్థతకు దారి తీస్తుంది. సిరీస్ కనెక్షన్‌కు అధిక వోల్టేజ్ అవసరం, దీని కనీస విలువ చేర్చబడిన మూలకాల సంఖ్యకు అనులోమానుపాతంలో పెరుగుతుంది.
మిశ్రమ కనెక్షన్
పెద్ద సంఖ్యలో ఉద్గారిణిలను ఉపయోగించడం అనేది మిశ్రమ కనెక్షన్‌ని చేయడం, అనేక సమాంతర కనెక్ట్ చేయబడిన గొలుసులను ఉపయోగించడం మరియు ఒక పరిమితి నిరోధకం మరియు అనేక LED లను సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా సాధ్యమవుతుంది.
ఒక మూలకం కాలిపోయినట్లయితే, మూలకం ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన ఒక సర్క్యూట్ మాత్రమే పనిచేయదు. మిగిలినవి సక్రమంగా పనిచేస్తాయి.
రెసిస్టర్‌ను లెక్కించడానికి సూత్రాలు
LED లకు రెసిస్టర్ రెసిస్టెన్స్ యొక్క గణన ఓం యొక్క చట్టంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. LED కోసం రెసిస్టర్‌ను ఎలా లెక్కించాలో ప్రాథమిక పారామితులు:
- సర్క్యూట్ వోల్టేజ్;
- LED యొక్క ఆపరేటింగ్ కరెంట్;
- ఉద్గార డయోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ (LED యొక్క సరఫరా వోల్టేజ్).
ప్రతిఘటన యొక్క విలువ వ్యక్తీకరణ నుండి నిర్ణయించబడుతుంది:
R = U/I,
ఇక్కడ U అనేది రెసిస్టర్‌లో వోల్టేజ్ డ్రాప్, మరియు I అనేది LED ద్వారా డైరెక్ట్ కరెంట్.
LED యొక్క వోల్టేజ్ డ్రాప్ వ్యక్తీకరణ నుండి నిర్ణయించబడుతుంది:
U = ఉపిట్ - Usv,
ఉద్గార డయోడ్‌లో Upit - సర్క్యూట్ వోల్టేజ్ మరియు Ucd - నేమ్‌ప్లేట్ వోల్టేజ్ పడిపోతుంది.
రెసిస్టర్ కోసం LED యొక్క గణన ప్రతిఘటన విలువను ఇస్తుంది, ఇది ప్రామాణిక విలువల పరిధిలో ఉండదు. పెద్ద వైపున లెక్కించిన విలువకు దగ్గరగా ఉన్న ప్రతిఘటనతో రెసిస్టర్‌ను తీసుకోండి. ఈ విధంగా సాధ్యమయ్యే వోల్టేజ్ పెరుగుదల పరిగణనలోకి తీసుకోబడుతుంది. ప్రతిఘటనల శ్రేణిలో తదుపరి విలువను తీసుకోవడం మంచిది. ఇది డయోడ్ ద్వారా కరెంట్‌ను కొద్దిగా తగ్గిస్తుంది మరియు గ్లో యొక్క ప్రకాశాన్ని తగ్గిస్తుంది, అయితే ఇది సరఫరా వోల్టేజ్ మరియు డయోడ్ నిరోధకతలో ఏదైనా మార్పును సమం చేస్తుంది (ఉదాహరణకు, ఉష్ణోగ్రత మారినప్పుడు).
ప్రతిఘటన విలువను ఎంచుకునే ముందు, మీరు సూత్రాన్ని ఉపయోగించి సెట్ విలువతో పోలిస్తే ప్రస్తుత మరియు ప్రకాశంలో సాధ్యమయ్యే తగ్గుదలని అంచనా వేయాలి:
(R - రూ.)R-100%.
ఫలిత విలువ 5% కంటే తక్కువగా ఉంటే, మీరు పెద్ద ప్రతిఘటనను తీసుకోవాలి, 5 నుండి 10% వరకు ఉంటే, మీరు మిమ్మల్ని చిన్నదానికి పరిమితం చేసుకోవచ్చు.
ఆపరేషన్ యొక్క విశ్వసనీయతను ప్రభావితం చేసే సమానమైన ముఖ్యమైన పరామితి ప్రస్తుత పరిమితి మూలకం యొక్క శక్తి వెదజల్లడం. ప్రతిఘటనతో విభాగం ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్, దాని వేడిని కలిగిస్తుంది. వెదజల్లబడే శక్తిని నిర్ణయించడానికి, సూత్రాన్ని ఉపయోగించండి:
P = U-U/R
అనుమతించదగిన శక్తి వెదజల్లడం లెక్కించిన విలువను అధిగమించే పరిమిత నిరోధకాన్ని ఉపయోగించండి.
ఉదాహరణ:
1.7 V యొక్క వోల్టేజ్ డ్రాప్ మరియు 20 mA యొక్క నామమాత్రపు కరెంట్తో LED ఉంది. ఇది 12 V వోల్టేజ్తో సర్క్యూట్కు కనెక్ట్ చేయబడాలి.
పరిమితి నిరోధకం అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్:
U = 12 - 1.7 = 10.3 V
నిరోధకం యొక్క ప్రతిఘటన:
R = 10.3/0.02 = 515 ఓంలు.
ప్రామాణిక పరిధిలో అత్యంత సమీప అధిక విలువ 560 ఓం. ఈ విలువ వద్ద, సెట్ విలువతో పోలిస్తే ప్రస్తుత తగ్గుదల 10% కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి పెద్ద విలువను తీసుకోవలసిన అవసరం లేదు.
వాట్స్‌లో పవర్ వెదజల్లడం:
P = 10.3-10.3/560 = 0.19 W.
కాబట్టి, ఈ సర్క్యూట్ కోసం, 0.25 W యొక్క అనుమతించదగిన శక్తి వెదజల్లే మూలకం ఉపయోగించవచ్చు.
LED స్ట్రిప్స్ యొక్క కనెక్షన్
LED స్ట్రిప్స్ వివిధ సరఫరా వోల్టేజీలలో అందుబాటులో ఉన్నాయి. స్ట్రిప్ సిరీస్‌లో డయోడ్ల సర్క్యూట్‌ను కలిగి ఉంది. డయోడ్ల సంఖ్య మరియు టెర్మినేటింగ్ రెసిస్టర్‌ల నిరోధం సరఫరా వోల్టేజ్ స్ట్రిప్‌పై ఆధారపడి ఉంటాయి.
LED స్ట్రిప్స్ యొక్క అత్యంత సాధారణ రకాలు 12 V యొక్క వోల్టేజ్తో సర్క్యూట్కు కనెక్షన్ కోసం రూపొందించబడ్డాయి. ఆపరేషన్ కోసం అధిక వోల్టేజ్ని ఉపయోగించడం కూడా ఇక్కడ సాధ్యమవుతుంది. రెసిస్టర్‌లను సరిగ్గా లెక్కించడానికి, టేప్ యొక్క ఒకే విభాగం ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ గురించి తెలుసుకోవడం అవసరం.
టేప్ యొక్క పొడవును పెంచడం వలన కరెంట్‌లో అనుపాత పెరుగుదల ఏర్పడుతుంది, ఎందుకంటే కనీస విభాగాలు సాంకేతికంగా సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.ఉదాహరణకు, ఒక విభాగం యొక్క కనీస పొడవు 50 సెం.మీ ఉంటే, అటువంటి 10 విభాగాలలో 5 మీటర్ల టేప్ 10 రెట్లు పెరిగిన ప్రస్తుత వినియోగాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
సంబంధిత కథనాలు:
