ایل ای ڈی کے لیے ریزسٹر کا صحیح حساب کیسے لگایا جائے؟

اہم پیرامیٹر جو ایل ای ڈی کی زندگی کو متاثر کرتا ہے، برقی کرنٹ ہے، جس کی قدر ایل ای ڈی عنصر کی ہر قسم کے لیے سختی سے ریگولیٹ ہوتی ہے۔ زیادہ سے زیادہ کرنٹ کو محدود کرنے کا ایک عام طریقہ محدود ریزسٹر کا استعمال کرنا ہے۔ ایل ای ڈی کے لیے ریزسٹر کا حساب اوہم کے قانون پر مبنی پیچیدہ حسابات کے بغیر، ڈائیوڈ پیرامیٹرز کی تکنیکی قدروں اور سوئچنگ سرکٹ میں وولٹیج کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔

ایل ای ڈی کنکشن کی خصوصیات

اسی اصول پر کام کرتے ہوئے جس طرح ریکٹیفائر ڈائیوڈس، روشنی خارج کرنے والے عناصر، تاہم، مخصوص خصوصیات رکھتے ہیں۔ ان میں سے سب سے اہم یہ ہیں:

1. ریورس پولرٹی وولٹیجز کے لیے انتہائی منفی حساسیت۔ غلط قطبیت والے سرکٹ میں شامل ایل ای ڈی تقریباً فوراً ناکام ہو جاتی ہے۔
2. p-n جنکشن کے ذریعے قابل اجازت آپریٹنگ کرنٹ کی تنگ رینج۔
3. درجہ حرارت پر منتقلی مزاحمت کا انحصار، جو زیادہ تر سیمی کنڈکٹر عناصر کی خصوصیت ہے۔

آخری نقطہ پر مزید تفصیل سے غور کیا جانا چاہئے، کیونکہ یہ بجھانے والے ریزسٹر کے حساب کے لیے اہم نکتہ ہے۔تابکاری عناصر کے لیے دستاویزات برائے نام کرنٹ کی قابل اجازت حد کی وضاحت کرتی ہیں، جس پر وہ کام کرتے رہتے ہیں اور تابکاری کی مخصوص خصوصیات فراہم کرتے ہیں۔ قدر کو کم کرنا مہلک نہیں ہے، لیکن چمک میں کچھ کمی کا باعث بنتا ہے۔ ایک خاص حد کی قدر سے، جنکشن کے ذریعے کرنٹ کا بہاؤ رک جاتا ہے اور کوئی روشنی نہیں ہوگی۔

پہلے موجودہ سے تجاوز کرنے سے چمک کی چمک میں اضافہ ہوتا ہے، لیکن سروس کی زندگی تیزی سے کم ہو جاتی ہے۔ مزید اضافہ عنصر کی ناکامی کی طرف جاتا ہے۔ اس طرح، LED کے لیے ریزسٹر کے انتخاب کا مقصد بدترین حالات میں زیادہ سے زیادہ قابل اجازت کرنٹ کو محدود کرنا ہے۔

سیمی کنڈکٹر جنکشن پر وولٹیج اس پر ہونے والے جسمانی عمل کی وجہ سے محدود ہوتا ہے اور یہ تقریباً 1-2 V کی ایک تنگ رینج میں ہوتا ہے۔ 12 وولٹ کے لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈس، جو اکثر کاروں پر نصب ہوتے ہیں، ان میں سیریز سے منسلک عناصر کی ایک زنجیر ہو سکتی ہے یا محدود سرکٹ ڈیزائن میں شامل ہے.

آپ کو ایل ای ڈی کے لیے ریزسٹر کی ضرورت کیوں ہے؟

ایل ای ڈی کو آن کرتے وقت محدود ریزسٹرس کا استعمال سب سے زیادہ مؤثر نہیں ہے، لیکن کرنٹ کو قابل قبول حدود میں محدود کرنے کا سب سے آسان اور سستا حل ہے۔ سرکٹ سلوشنز جو آپ کو ایمیٹر سرکٹ میں کرنٹ کو زیادہ درستگی کے ساتھ مستحکم کرنے کی اجازت دیتے ہیں ان کی نقل تیار کرنا کافی مشکل ہے، اور ریڈی میڈ کی قیمت زیادہ ہوتی ہے۔

ریزسٹرس کا استعمال آپ کو گھر کے اندر روشنی اور روشنی کا کام کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اہم بات یہ جاننا ہے کہ پیمائش کرنے والے آلات اور سولڈرنگ کی کم سے کم مہارتوں کو کیسے استعمال کیا جائے۔ مناسب طریقے سے کیلکولیشن شدہ لیمیٹر، ممکنہ رواداری اور درجہ حرارت کے اتار چڑھاو کو مدنظر رکھتے ہوئے کم از کم قیمت پر اعلان کردہ سروس لائف کے دوران ایل ای ڈی کے مناسب کام کو یقینی بنا سکتا ہے۔

ایل ای ڈی کی متوازی اور سیریز سوئچنگ

پاور سرکٹس اور ایل ای ڈی کی خصوصیات کے پیرامیٹرز کو یکجا کرنے کے لئے وسیع پیمانے پر سیریز اور متعدد عناصر کے متوازی کنکشن ہیں۔ہر قسم کے کنکشن کے فوائد اور نقصانات دونوں ہوتے ہیں۔

متوازی کنکشن

اس طرح کے کنکشن کا فائدہ پورے سرکٹ کے لیے صرف ایک لمیٹر کا استعمال ہے۔ یہ بیان کیا جانا چاہئے کہ یہ فائدہ صرف ایک ہے، لہذا متوازی کنکشن تقریبا کہیں نہیں ہے، سوائے کم درجے کی صنعتی مصنوعات کے۔ اس کے نقصانات درج ذیل ہیں۔

1. محدود عنصر پر بجلی کی کھپت متوازی طور پر منسلک ایل ای ڈی کی تعداد کے تناسب سے بڑھ جاتی ہے۔
2. عنصر کے پیرامیٹرز کی تبدیلی کرنٹ کی غیر مساوی تقسیم کا باعث بنتی ہے۔
3. متوازی منسلک گروپ کے وولٹیج ڈراپ میں اضافے کی وجہ سے ایک ایمیٹرز کا جلنا باقی سب کی برفانی تودے جیسی ناکامی کا باعث بنتا ہے۔

ایک ایسا کنکشن جہاں ہر شعاع کرنے والے عنصر کے ذریعے کرنٹ ایک الگ ریزسٹر کے ذریعے محدود ہوتا ہے آپریشنل خصوصیات کو کسی حد تک بڑھاتا ہے۔ مزید واضح طور پر، یہ الگ الگ سرکٹس کا ایک متوازی کنکشن ہے جس میں محدود ریزسٹرس کے ساتھ ایل ای ڈی شامل ہیں۔ اہم فائدہ عظیم وشوسنییتا ہے، کیونکہ ایک یا زیادہ عناصر کی ناکامی کسی بھی طرح سے دوسروں کے کام کو متاثر نہیں کرتی ہے۔

نقصان یہ ہے کہ ایل ای ڈی پیرامیٹرز کی تبدیلی اور مزاحمتی درجہ بندی کی تکنیکی رواداری کی وجہ سے، انفرادی عناصر کی روشنی کی چمک بہت مختلف ہو سکتی ہے۔ اس طرح کے سرکٹ میں ریڈیو عناصر کی ایک بڑی تعداد ہوتی ہے۔

انفرادی حدود کے ساتھ متوازی کنکشن کم وولٹیج والے سرکٹس میں استعمال کیا جاتا ہے، کم سے کم سے شروع ہوتا ہے، p-n جنکشن کے پار وولٹیج ڈراپ سے محدود ہوتا ہے۔

سلسلہ کنکشن

ریڈیٹنگ عناصر کا سیریز کنکشن سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ سیریز سرکٹ کا بلا شبہ فائدہ ہر عنصر میں بہنے والے کرنٹ کی مطلق برابری ہے۔ چونکہ سنگل لمیٹنگ ریزسٹر اور ڈائیوڈ کے ذریعے کرنٹ ایک جیسا ہے، اس لیے بجلی کی کھپت کم سے کم ہوگی۔

ایک اہم نقصان یہ ہے کہ عناصر میں سے کم از کم ایک کی ناکامی پوری چین کی ناکارہ ہونے کا باعث بنے گی۔ سیریز کنکشن کو زیادہ وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے، جس کی کم از کم قیمت شامل عناصر کی تعداد کے تناسب سے بڑھ جاتی ہے۔

مخلوط کنکشن

ایمیٹرز کی ایک بڑی تعداد کا استعمال مخلوط کنکشن بنا کر، متعدد متوازی منسلک زنجیروں کا استعمال کرتے ہوئے، اور ایک محدود ریزسٹر اور کئی ایل ای ڈی کو سیریز میں جوڑ کر ممکن ہے۔

اگر ایک عنصر جل جاتا ہے، تو صرف ایک سرکٹ جس میں عنصر نصب ہے ناکارہ ہو جائے گا۔ دوسرے صحیح طریقے سے کام کریں گے۔

ریزسٹر کا حساب لگانے کے فارمولے۔

ایل ای ڈی کے لیے ریزسٹر ریزسٹنس کا حساب اوہم کے قانون پر مبنی ہے۔ ایل ای ڈی کے لیے ریزسٹر کا حساب لگانے کے ابتدائی پیرامیٹرز یہ ہیں:

• سرکٹ وولٹیج؛
• ایل ای ڈی کا آپریٹنگ کرنٹ؛
• ایمیٹنگ ڈایڈڈ کے پار وولٹیج ڈراپ (ایل ای ڈی کی سپلائی وولٹیج)۔

مزاحمت کی قدر کا تعین اظہار سے کیا جاتا ہے:

R = U/I،

جہاں U ریزسٹر کے پار وولٹیج ڈراپ ہے، اور I LED کے ذریعے براہ راست کرنٹ ہے۔

ایل ای ڈی کے وولٹیج ڈراپ کا تعین اظہار سے کیا جاتا ہے:

U = Upit - Usv،

جہاں اپٹ - سرکٹ وولٹیج، اور یو سی ڈی - ایمیٹنگ ڈائیوڈ کے پار نیم پلیٹ وولٹیج گرتا ہے۔

ریزسٹر کے لیے ایل ای ڈی کا حساب ریزسٹنس ویلیو دیتا ہے، جو قدروں کی معیاری رینج میں نہیں ہوگی۔ ریزسٹر کو بڑی سائیڈ پر حسابی قدر کے قریب ترین مزاحمت کے ساتھ لیں۔ اس طرح وولٹیج میں ممکنہ اضافہ کو مدنظر رکھا جاتا ہے۔ مزاحمت کی سیریز میں اگلی قدر کو لینا بہتر ہے۔ یہ ڈائیوڈ کے ذریعے کرنٹ کو قدرے کم کر دے گا اور چمک کی چمک کو کم کر دے گا، لیکن یہ سپلائی وولٹیج اور ڈایڈڈ ریزسٹنس (مثال کے طور پر، جب درجہ حرارت تبدیل ہوتا ہے) میں کسی بھی تبدیلی کو برابر کر دے گا۔

مزاحمتی قدر کو منتخب کرنے سے پہلے، آپ کو فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے سیٹ ویلیو کے مقابلے کرنٹ اور چمک میں ممکنہ کمی کا اندازہ لگانا چاہیے:

(R - Rs) R-100%

اگر نتیجے کی قیمت 5% سے کم ہے، تو آپ کو ایک بڑی مزاحمت لینے کی ضرورت ہے، اگر 5 سے 10% تک، تو آپ خود کو ایک چھوٹی تک محدود کر سکتے ہیں۔

ایک اتنا ہی اہم پیرامیٹر جو آپریشن کی وشوسنییتا کو متاثر کرتا ہے وہ ہے موجودہ محدود عنصر کی طاقت کی کھپت۔ مزاحمت کے ساتھ سیکشن کے ذریعے بہنے والا کرنٹ، اس کے گرم ہونے کا سبب بنتا ہے۔ منتشر ہونے والی طاقت کا تعین کرنے کے لیے، فارمولہ استعمال کریں:

P = U-U/R

ایک محدود ریزسٹر استعمال کریں جس کی قابل اجازت بجلی کی کھپت حسابی قدر سے زیادہ ہو گی۔

مثال:

1.7 V کے وولٹیج ڈراپ اور 20 mA کے برائے نام کرنٹ کے ساتھ ایک LED ہے۔ اسے 12 V کے وولٹیج والے سرکٹ سے جوڑا جانا چاہیے۔

محدود ریزسٹر کے پار وولٹیج ڈراپ ہے:

U = 12 - 1.7 = 10.3 V

ریزسٹر کی مزاحمت:

R = 10.3/0.02 = 515 اوہم۔

معیاری رینج میں قریب ترین اعلی قدر 560 اوہم ہے۔ اس قدر پر، سیٹ ویلیو کے مقابلے کرنٹ میں کمی 10% سے تھوڑی کم ہے، اس لیے بڑی قدر لینے کی ضرورت نہیں ہے۔

واٹ میں بجلی کی کھپت:

پی = 10.3-10.3/560 = 0.19 ڈبلیو۔

لہذا، اس سرکٹ کے لیے، 0.25 ڈبلیو کی قابل اجازت پاور کی کھپت والا عنصر استعمال کیا جا سکتا ہے۔

ایل ای ڈی سٹرپس کا کنکشن

ایل ای ڈی سٹرپس مختلف سپلائی وولٹیجز پر دستیاب ہیں۔ پٹی میں سیریز میں ڈایڈس کا ایک سرکٹ ہے۔ ڈایڈس کی تعداد اور ختم ہونے والے ریزسٹرس کی مزاحمت سپلائی وولٹیج کی پٹی پر منحصر ہے۔

ایل ای ڈی سٹرپس کی سب سے عام قسمیں 12 V کے وولٹیج والے سرکٹ سے کنکشن کے لیے بنائی گئی ہیں۔ یہاں آپریشن کے لیے زیادہ وولٹیج کا استعمال بھی ممکن ہے۔ ریزسٹرس کو صحیح طریقے سے شمار کرنے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ ٹیپ کے ایک حصے سے بہنے والے کرنٹ کو جانیں۔

ٹیپ کی لمبائی میں اضافہ کرنٹ میں متناسب اضافہ کا سبب بنتا ہے، کیونکہ کم از کم حصے تکنیکی طور پر متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں۔مثال کے طور پر، اگر کسی حصے کی کم از کم لمبائی 50 سینٹی میٹر ہے، تو ایسے 10 حصوں میں سے 5m کے ٹیپ میں موجودہ کھپت میں 10 گنا اضافہ ہوگا۔

 

متعلقہ مضامین: