Co to jest obwód LED?

Obwód LED to dowolny obwód elektryczny wykorzystywany do zasilania diod elektroluminescencyjnych lub diod LED. Mówiąc najprościej, obwód LED składa się ze źródła napięcia, rezystora zmniejszającego napięcie oraz diody LED. Obwód LED może również zawierać inne elementy, takie jak przełączniki i czujniki, ale nie mają one wpływu na podstawowe zasady związane z zasilaniem diody LED.

Diody LED są tanie, niezawodne, solidne i energooszczędne. Obwód LED stał się powszechną cechą w urządzeniach elektronicznych, samochodach i urządzeniach, gdzie służą one jako lampki kontrolne i do niewielkiego oświetlenia. Opracowano większe diody LED, które mają zastosowania domowe, i bez wątpienia będą one ważniejsze w przyszłości, ale ta dyskusja skoncentruje się na elementach obwodu LED, ponieważ dotyczy mniejszych diod LED.

Diody LED to proste diody półprzewodnikowe. Dioda jest urządzeniem, które pozwala elektronom płynąć tylko w jednym kierunku, poprzez wstawienie kawałka materiału półprzewodnikowego na ścieżce prądu na tak zwanym złączu. W diodach LED ten materiał półprzewodnikowy jest specjalnie poddany obróbce w celu emitowania fotonów światła, gdy przepływa przez niego prąd. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez diodę LED we właściwym kierunku, mówi się, że jest ona skierowana do przodu, a materiał półprzewodnikowy w złączu świeci.

Kiedy przepływ prądu jest odwrócony, stan znany jako odwrotne odchylenie, elektrony nie przepływają przez materiał półprzewodnikowy i nie jest emitowane żadne światło. Nadmierne napięcie odchylania wstecznego z łatwością uszkodzi złącze, dlatego należy zabezpieczyć to napięcie odwrotne. Z tego powodu prąd stały jest preferowany zamiast prądu przemiennego do zasilania diod LED, dzięki czemu baterie są idealnymi źródłami energii.

Nadmierne napięcie polaryzacji do przodu może również uszkodzić złącze LED, więc prawie zawsze stosuje się rezystor, aby zmniejszyć napięcie do urządzenia. Diody LED są oceniane przez producenta zarówno pod względem poboru prądu, jak i rezystancyjnego spadku napięcia w wyniku odchylenia do przodu lub Vf, i należy to wziąć pod uwagę przy wyborze rezystora dla obwodu LED. Wartość niezbędnego rezystora można obliczyć, odejmując spadek napięcia rezystancyjnego diody LED od napięcia zasilania i dzieląc wyniki przez podany prąd znamionowy diody LED.

Niebezpieczeństwo odwrotnego napięcia przebicia powoduje, że dioda LED musi być umieszczona w obwodzie LED z zachowaniem właściwej polaryzacji. Diody LED pozwalają elektronom przepływać z katod do anod, dlatego diody LED muszą być podłączone tak, aby ich katody łączyły się z biegunem ujemnym zasilacza, a anody po stronie dodatniej. Producenci wskazują biegunowość diody LED na kilka sposobów, w szczególności poprzez skrócenie drutu katodowego, spłaszczenie go, spłycenie lub spłaszczenie lub wycięcie katody po stronie obudowy LED.

Typowy obwód LED używany do zasilania małej lampki wskaźnikowej będzie wykorzystywać jako źródło zasilania akumulator 1,5 do 9 V. Będzie miał typowy spadek napięcia w przód, około 1,8 do 3,3 wolta, w zależności od koloru. Dioda LED pobierze może od 5 do 20 mA prądu.