Làm thế nào để ngăn đèn LED bị cháy?: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Trước khi nói cách ngăn đèn LED bị cháy, chúng ta phải nói LED là gì.

Đèn LED chân đế dùng cho điốt phát sáng, là một thiết bị bán dẫn phát ra ánh sáng nhìn thấy có màu nhất định khi dòng điện chạy qua nó và về cơ bản khác với các nguồn sáng thông thường như đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang và đèn phóng điện. Nó được làm từ một lớp rất mỏng của vật liệu bán dẫn được pha tạp chất khá nặng.

Bước 1: Lịch sử của đèn LED

Chất bán dẫn

Chất bán dẫn là vật liệu có độ dẫn điện giữa chất dẫn điện và chất cách điện như gecmani hoặc silicon.

Các lỗ (là hạt mang điện tích dương) và electron (là các hạt mang điện âm) là các loại hạt mang điện chịu trách nhiệm cho dòng điện trong chất bán dẫn.

Các loại chất bán dẫn

1. Vật liệu bán dẫn nội tại chỉ được tạo thành từ một loại nguyên tố duy nhất như silicon.
2. Chất bán dẫn bên ngoài là chất bán dẫn được pha tạp chất cụ thể (chất bán dẫn không tinh khiết) có khả năng thay đổi các đặc tính điện của nó. Quá trình thêm các nguyên tử tạp chất vào chất bán dẫn tinh khiết được gọi là Doping.

Chất bán dẫn bên ngoài

Chất bán dẫn bên ngoài có thể được phân loại thêm thành:

• Bán dẫn loại N: Khi một chất bán dẫn tinh khiết như (Silicon) được pha tạp với tạp chất ngũ bội (P, As). Các điện tử trong chất bán dẫn loại n là hạt tải điện đa số và lỗ trống là hạt tải điện thiểu số.
• Bán dẫn loại P: Khi chất bán dẫn tinh khiết như (silicon) được pha tạp chất hóa trị ba (B, Al). Các lỗ trống trong chất bán dẫn loại p là hạt tải điện đa số và các điện tử là hạt tải điện thiểu số.

P-N Junction

Tiếp giáp p-n là ranh giới giữa chất bán dẫn loạip (có thừa lỗ trống) và bán dẫn loại n (có thừa electron). Vùng cạn kiệt hoạt động giống như một bức tường giữa loại p và loại n và ngăn cản dòng chảy tiếp theo của các điện tử và lỗ trống tự do.

Diode

Điốt bán dẫn là một trong những ứng dụng của Chất bán dẫn, là một thiết bị hai đầu bao gồm một tiếp giáp p-n và các tiếp điểm kim loại ở hai đầu của chúng và có điện trở thấp đối với dòng điện chạy theo một chiều.

LED là một trong những ứng dụng của Diode bán dẫn

Để biết thêm thông tin, hãy truy cập bài viết của chúng tôi về chất bán dẫn.

Bước 2: Điện trở giới hạn dòng điện LED

Làm thế nào để ngăn đèn LED bị cháy?

Kết nối trực tiếp đèn LED với nguồn điện có thể khiến đèn LED bị cháy. Chúng ta phải mắc nối tiếp một điện trở giữa led và nguồn áp, Điện trở này được gọi là điện trở chấn lưu và điện trở chấn lưu dùng để hạn chế dòng điện qua led và tránh trường hợp bị cháy.

Nếu nguồn điện áp bằng độ sụt điện áp của đèn LED thì không cần điện trở.

Điện trở của biến trở chấn lưu dễ dàng tính toán với định luật Ohm’s và định luật Kirchhoff’s mạch. Điện áp LED định mức được trừ khỏi nguồn điện áp, sau đó chia cho dòng hoạt động của LED mong muốn.

Bước 3: Phân tích (Mạch LED có điện trở 1 Ohm)

Khi ta mắc điện trở có giá trị bằng 1 ôm nối tiếp giữa đèn led và nguồn điện áp thì nhận thấy dòng điện chạy trong mạch có giá trị bằng 808 mA (giá trị này quá lớn, có thể gây cháy đèn LED và tuyệt đối. dòng điện cực đại qua đèn LED là 20 mA).

Chúng ta phải giảm giá trị dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế LED bằng cách thay đổi giá trị điện trở cho đến khi chúng ta đạt đến giá trị của điện trở tạo ra dòng điện chạy trong mạch 20 mA.

Bước 4: Phân tích (thay đổi Giá trị kháng cự)

Khi chúng ta thay đổi giá trị điện trở từ 1 ohm đến 200 ohm, chúng ta nhận thấy: Dòng điện chạy trong mạch là 33,8 mA. Điện áp trên led là 2,18 V

Ta phải tăng giá trị của điện trở cho đến khi đạt giá trị của điện trở thì dòng điện chạy trong mạch là 20 mA.

Khi chúng ta thay đổi giá trị điện trở từ 200 ohm đến 300 ohm, chúng ta nhận thấy: Dòng điện chạy trong mạch là 22,9 mA. Điện áp trên led là 2,10 V

Khi chúng ta thay đổi giá trị điện trở từ 300 ohm đến 345 ohm, chúng ta nhận thấy: Dòng điện chạy trong mạch là 20,0 mA. Điện áp trên led là 2,08 V

Bây giờ chúng ta đã biết giới hạn của điện trở chấn lưu (R> = 345 Ohm) mà chúng ta cần để hạn chế dòng điện qua đèn LED và để ngăn chặn nó bị cháy.

Bước 5: Hoạt hình mạch

chúng tôi nhận thấy từ các hoạt ảnh mạch rằng

Khi chúng ta tăng giá trị của điện trở chấn lưu, tốc độ dòng điện sẽ giảm bởi vì điện trở chấn lưu được sử dụng để hạn chế dòng điện qua đèn LED và ngăn chặn nó bị cháy.

Cảm ơn vì đã đọc.