Hvad er en LED-kredsløb?
Et LED-kredsløb er et hvilket som helst elektrisk strømkredsløb, der bruges til at drive lysemitterende dioder eller LED'er. På sin enkleste måde omfatter et LED-kredsløb en spændingskilde, en modstand til reduktion af spændingen og en LED. LED-kredsløbet kan også indeholde andre komponenter, såsom kontakter og sensorer, men disse påvirker ikke de grundlæggende principper, der er involveret i at tænde en LED.
LED'er er billige, pålidelige, robuste og energieffektive. LED-kredsløbet er blevet et almindeligt træk i elektroniske enheder, biler og apparater, hvor de fungerer som indikatorlamper og til mindre belysning. Der er udviklet større LED'er, der har hjemmeapplikationer, og disse vil uden tvivl blive vigtigere i fremtiden, men denne diskussion vil koncentrere sig om elementerne i et LED-kredsløb, da det gælder for mindre LED'er.
LED'er er enkle, faststofdioder. En diode er en enhed, der tillader elektroner at strømme i kun en retning ved at indsætte en smule halvledermateriale i strømens vej ved det, der er kendt som krydset. I lysdioder er dette halvledende materiale specielt behandlet for at udsende lysfotoner, når strøm passerer gennem det. Når elektrisk strøm passerer gennem LED'en i den rigtige retning, siges den at være forspændt fremad, og halvledermaterialet i krydset lyser.
Når strømmen af strømmen vendes, strømmer en tilstand, der er kendt som omvendt bias, ingen elektroner gennem halvledermaterialet, og der udsendes ikke lys. Overskydende spænding i omvendt forspænding vil let beskadige krydset, så denne spænding til omvendt nedbrydning skal beskyttes mod. Af denne grund foretrækkes jævnstrøm frem for vekselstrøm til strømforsyning af LED'er, hvilket gør batterier til ideelle strømkilder.
Overskydende forspændingsspænding kan også skade LED-krydset, så en modstand bruges næsten altid til at reducere spændingen til enheden. LED'er vurderes af fabrikanten for så vidt angår deres nuværende træk og deres resistive spændingsfald under fremad bias, eller Vf, og disse skal tages i betragtning, når man vælger en modstand til et LED-kredsløb. Værdien af den nødvendige modstand kan beregnes ved at trække LED's modstandsspændingsfald fra strømforsyningsspændingen og dividere resultaterne med LED's anførte nuværende rating.
Faren for spænding i omvendt nedbrud gør det kritisk, at LED'en placeres i LED-kredsløbet med den rigtige polaritet. LED'er tillader elektroner at passere fra deres katoder til deres anoder, så LED'er skal være kablet, så deres katoder forbindes til den negative pol i strømforsyningen og deres anoder til den positive side. Producenter angiver LED-polariteten på flere måder, især ved at gøre katodetråden kortere, flad, sort eller ved at udjævne eller indhakke katodesiden af LED-kabinettet.
Det typiske LED-kredsløb, der bruges til at drive en lille indikatorlampe, bruger et 1,5 til 9 V batteri som strømkilde. Det vil have et typisk forspændingsfald på mellem 1,8 og 3,3 volt, afhængigt af farven. Lysdioden trækker måske 5 til 20 mA strøm.