Vad är en LED-krets?
En LED-krets är vilken elektrisk strömkrets som används för att driva ljusemitterande dioder eller lysdioder. På sin enklaste sida innefattar en LED-krets en spänningskälla, ett motstånd för att reducera spänningen och en LED. LED-kretsen kan också innehålla andra komponenter, som strömbrytare och sensorer, men dessa påverkar inte de grundläggande principerna för att driva en lysdiod.
Lysdioder är billiga, pålitliga, robusta och energieffektiva. LED-kretsen har blivit ett vanligt inslag i elektroniska apparater, bilar och apparater, där de fungerar som indikatorlampor och för mindre belysning. Större lysdioder har utvecklats som har hemapplikationer, och dessa kommer utan tvekan att bli viktigare i framtiden, men denna diskussion kommer att koncentrera sig på elementen i en LED-krets eftersom den gäller mindre lysdioder.
Lysdioder är enkla dioder i fast tillstånd. En diod är en anordning som tillåter elektroner att flöda i en enda riktning genom att lägga in lite halvledarmaterial i strömens bana vid det som kallas korsningen. I lysdioder behandlas detta halvledande material speciellt för att avge ljusfotoner när ström passerar genom det. När elektrisk ström passerar genom lysdioden i rätt riktning sägs den vara förspänd framåt och halvledarmaterialet i korsningen lyser.
När strömflödet är vänt, ett tillstånd som kallas omvänd förspänning, inga elektroner strömmar genom det halvledande materialet och inget ljus avges. Överdriven spänning i omvänd förspänning kommer lätt att skada korsningen, så denna spänning för omvänd nedbrytning måste skyddas mot. Av denna anledning är likström att föredra framför växelström för att driva lysdioder, vilket gör batterier till idealiska strömkällor.
Överskottsspänning framåt kan också skada LED-övergången, så ett motstånd används nästan alltid för att minska spänningen till enheten. Lysdioderna värderas av tillverkaren vad gäller både deras strömdragning och deras resistiva spänningsfall under framspänning, eller Vf, och dessa måste beaktas när man väljer ett motstånd för en LED-krets. Värdet på det nödvändiga motståndet kan beräknas genom att subtrahera LED: s resistiva spänningsfall från strömförsörjningsspänningen och dela resultaten med LED: s listade strömklassificering.
Faran för backspänning gör det viktigt att lysdioden placeras i LED-kretsen med rätt polaritet. Lysdioder tillåter elektroner att passera från sina katoder till sina anoder, så lysdioder måste kopplas så att deras katoder ansluter till den negativa polen i strömförsörjningen och deras anoder till den positiva sidan. Tillverkarna indikerar lysdiodens polaritet på flera sätt, särskilt genom att göra katodtråden kortare, platt, svart eller genom att platta eller hacka katodsidan på LED-höljet.
Den typiska LED-kretsen som används för att driva en liten indikatorlampa kommer att använda ett 1,5 till 9 V batteri som strömkälla. Det har ett typiskt framåtriktat spänningsfall, cirka 1,8 till 3,3 volt, beroende på färg. Lysdioden drar kanske 5 till 20 mA ström.