सिद्धांत और वास्तविकता में एलईडी बिजली की खपत


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सिद्धांत रूप में अगर एक एलईडी 10mA की खपत करता है तो 17 समानांतर एल ई डी 170mA की खपत करता है, लेकिन वास्तव में जब मैं 17 समानांतर एल ई डी कनेक्ट करता हूं तो वे केवल 100 एमएआर का उपभोग करते हैं न कि 170mA क्यों सिद्धांत और वास्तविकता के बीच अंतर होता है? एक एलईडी की बिजली की खपत 17 एलईडी की बिजली की खपत


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प्रकाश अपने पड़ोसी से टकराने पर एक एलईडी कितना वोल्टेज उत्पन्न करता है? क्या यह आगे के करंट को कम करने के लिए पर्याप्त होगा?
एंडी उर्फ

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@Andyaka मुझे आश्चर्य होगा अगर यह प्रभाव उल्लेखित मुद्दों के परिमाण के समान क्रम पर था।
195 पर W5VO

नोट: छवि में दर्ज प्रकाश की तीव्रता शक्ति रेल के केंद्र में ब्रिजिंग जंपर्स के बाईं ओर 9 के सेट में नेत्रहीन रूप से अधिक है। इससे यह लगभग निश्चित हो जाता है कि पासरबी की बात का आपके सेटअप में प्रतिरोध हो रहा है और आपके पावर इनपुट के बीच वोल्टेज में गिरावट और कम से कम, एल ई डी का दूसरा सेट।
मकेन

जवाबों:


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आप मान रहे हैं कि इनमें से प्रत्येक एलईडी में पूरी तरह से समान IV वक्र हैं। निर्दिष्ट चश्मा नाममात्र, विशिष्ट आंकड़े हैं, और भिन्नताएं होंगी।

एक एलईडी 1.9 VF पर 10mA हो सकता है, लेकिन एक और VF में 8 या 12 mA या भिन्न हो सकता है। यह भी चमक को ध्यान में नहीं रख रहा है। एक ही IV वक्र के साथ दो एलईडी रंग और चमक में भी अलग-अलग हो सकते हैं।

आपको अपनी आपूर्ति की शुद्धता या गोलाई के लिए भी ध्यान रखना होगा। यह केवल एक Amp के 100 वें उपाय करता है। पर्याप्त एकल मिलिम्प श्रेणी के लिए पर्याप्त नहीं है।

इस बात का भी ध्यान रखें कि आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे ब्रेडबोर्ड के प्रतिरोध को ध्यान में रखें। यदि आप पहले और अंतिम नेतृत्व में वोल्टेज को मापते हैं, तो आपको अंतर दिखाई दे सकता है।

आपको वर्तमान मोड में एक अच्छा एमीमीटर या मल्टीमीटर का उपयोग करना चाहिए, और व्यक्तिगत रूप से इस सर्किट में प्रत्येक लीड को यह देखने के लिए मापना चाहिए कि प्रत्येक एलईडी वास्तव में कितना उपभोग कर रहा है।


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आपका पीएसयू मीटर केवल 0.01 ए (10 एमए) का संकल्प है। वास्तविक वर्तमान एकल एलईडी के लिए 5 एमए और 15 एमए के बीच कहीं भी हो सकता है।

अपनी पीली मल्टीमीटर को mA रेंज में स्विच करें, लीड को सही सॉकेट से कनेक्ट करें और मल्टीमीटर को एक एलईडी के साथ श्रृंखला में तार करें और अधिक सटीक माप प्राप्त करें।

इस तरह से पैरेल्लिंग एलईडी की सिफारिश नहीं की जाती है। लोअर फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप वाले लोग करंट को रोकेंगे। या तो उन्हें एक मौजूदा सीमित आपूर्ति के साथ श्रृंखला में कनेक्ट करें या वर्तमान को सीमित करने के लिए प्रत्येक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक अवरोधक डालें।


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ट्रांजिस्टर और पैस्र्बी दोनों ने आपके द्वारा पूछे गए सवाल का पूरी तरह से अच्छा जवाब दिया है, लेकिन मुझे कुछ और व्यापक बनाने की कोशिश करें।

आपको एल ई डी की संख्या अच्छी लगती है, और यदि आपके पास कुछ पुर्जें हैं, तो इस प्रयोग को आज़माएँ। 1.9 वोल्ट पर 1 एलईडी ड्राइव करें। वर्तमान को रिकॉर्ड करें। वोल्टेज को 2.0 तक बढ़ाएं। अब 2.1 की कोशिश करो। आप देखेंगे कि वर्तमान बहुत तेज़ी से बढ़ता है, और मुझे आश्चर्य होगा कि 2.1 वोल्ट एलईडी को नहीं मारते हैं। अब एलईडी को 200 ओम अवरोधक से बदलें और परीक्षण दोहराएं। यह स्थापित करता है कि टर्न-ऑन वोल्टेज तक पहुँचने के बाद करंट प्रतिरोधक के साथ एलईडी की तुलना में अधिक तेज़ी से बढ़ता है।

अब, यहां कुछ ऐसा नहीं है जिसे आप नहीं जानते हैं - एक निश्चित वोल्टेज के लिए, एक एलईडी के माध्यम से वर्तमान में वृद्धि होगी क्योंकि एल ई डी का तापमान बढ़ता है।

क्योंकि यह गर्म हो रहा है, इसका वर्तमान बढ़ जाएगा, और इसी तरह इसका तापमान भी बढ़ेगा। जो, निश्चित रूप से, इसका मतलब है कि इसकी वर्तमान अभी भी अधिक बढ़ जाएगी। आप यह देख सकते हैं कि यह कहां है - तकनीकी शब्द थर्मल रनवे है । तो यह पहले और सबसे महत्वपूर्ण नियम की ओर जाता है: कभी भी वोल्टेज स्रोत से एलईडी ड्राइव करने की कोशिश न करें। हमेशा करंट को सीमित करें। यह सबसे आसानी से एक उच्च वोल्टेज प्रदान करके और श्रृंखला में एक वर्तमान-सीमा रोकनेवाला का उपयोग करके किया जाता है। आपके मामले में, 5-वोल्ट आपूर्ति और 300 ओम अवरोधक लगभग 10 एमए सुरक्षित रूप से देगा।

इसके अलावा, आपका सेटअप दिखाता है कि आप एल ई डी की अपनी पसंद में भाग्यशाली हैं - वे सभी एक ही चमक के बारे में प्रतीत होते हैं। जैसा कि राहगीर ने कहा, यह आम तौर पर सच नहीं है। तो एक साथ एल ई डी का एक गुच्छा टाई न करें और उन्हें एक एकल रोकनेवाला से ड्राइव करें। ऐसा करने से एलईडी में चमक की एक श्रृंखला आमंत्रित होगी। यदि आप एक समान चमक नहीं चाहते हैं, तो आप सोच सकते हैं कि यह ठीक है, लेकिन विचार करने के लिए एक और बात है।

मान लें कि आपके पास समानांतर में 10 एलईडी हैं, प्रत्येक ड्राइंग (आप आशा करते हैं) 10 एमए, कुल 100 एमए के लिए। ऐसा करने के लिए आप 5 वोल्ट की आपूर्ति और 30 ओम अवरोधक का उपयोग करते हैं। आप गैर-समान चमक के साथ ठीक हैं। क्या यहाँ कोई समस्या है?

काफी संभवतः। जिस तरह एलइडी एक ही वोल्टेज के लिए चमक में समान नहीं होते हैं, न ही वे एक ही वोल्टेज पर एक ही करंट खींचते हैं।

मान लीजिए कि एक एल ई डी स्वाभाविक रूप से आम वोल्टेज पर दूसरों की तुलना में थोड़ा अधिक वर्तमान खींचता है। इसका मतलब यह है कि, चूंकि बिजली वोल्टेज के करंट के बराबर होती है, इसलिए यह दूसरों की तुलना में अधिक बिजली का प्रसार करता है, और इसका मतलब है कि यह अधिक गर्म हो जाएगा। बदले में यह अपने वोल्टेज को और अधिक गिरा देता है, और यह अधिक धारा खींचता है। सबसे खराब स्थिति में, सबसे कमजोर एलईडी अधिक से अधिक करंट तब तक जलेगी, जब तक कि यह जल न जाए, और यह संभवत: खुले में विफल हो जाएगा। इसका मतलब है कि अगली-सबसे कमजोर एलईडी चालू होगिंग शुरू कर देगी, और सबसे खराब स्थिति में प्रक्रिया जारी रहेगी जब तक कि सभी एल ई डी मर नहीं जाते। यह प्रक्रिया अन्य घटकों के साथ भी हो सकती है, और "पटाखा मोड" उपनाम प्राप्त किया है। यह इस मामले में एक वर्तमान सीमा द्वारा संभव है जो बहुत अधिक सेट किया गया है:

यह आपके द्वारा अनुसरण किए जाने वाले अन्य नियम की ओर जाता है: वर्तमान को प्रत्येक एलईडी पर अलग से सीमित करें। इसका अर्थ आमतौर पर प्रति एलईडी में एक रोकनेवाला, या श्रृंखला में एलईडी का तार होता है। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास 12-वोल्ट स्रोत है, तो आप श्रृंखला में 4 या 5 एल ई डी लगा सकते हैं, और स्ट्रिंग में वर्तमान को सीमित करने के लिए एकल अवरोधक का उपयोग कर सकते हैं। जब तक आप परिणामों के बारे में जानते हैं, तब तक आप अक्सर छोटी संख्या में एल ई डी के लिए इसे प्राप्त कर सकते हैं। समानांतर में 2 एल ई डी के साथ, आपको शायद पटाखे मोड विफलताओं के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है, क्योंकि कई एल ई डी सामान्य ऑपरेटिंग वर्तमान के दो बार में मर जाएंगे, लेकिन आप अभी भी असमान चमक प्राप्त करेंगे। जितनी अधिक एल ई डी आप समानांतर में डालते हैं, उतनी ही अधिक बड़ी तबाही विफलता होती है। चुनाव आपके ऊपर है, और आप शायद तब तक चांस लेना चाहेंगे जब तक कि आप कुछ बार जल न जाएं।

"अच्छा निर्णय अनुभव से आता है। अनुभव बुरे निर्णय से आता है।"


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आपके सभी गुमशुदा कीवर्ड हैंled thermal runaway
राहगीर

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सरल उत्तर 0.01 A में केवल "1 महत्वपूर्ण आंकड़ा" के साथ त्रुटि है, जो 0.0058 ए पढ़ने के लिए चाहिए

लेकिन अब आप एक एलईडी रीडिंग से 3 महत्वपूर्ण आंकड़े की कमी के कारण वर्तमान 100/17 = 5.8mA प्रति एलईडी की गणना कर सकते हैं।

इसके अलावा आप वोल्टेज वृद्धि के साथ वर्तमान वृद्धि की भविष्यवाणी कर सकते हैं। नाममात्र 5 मिमी अल्ट्राब्राइट एलईडी में 15 br का आंतरिक ईएसआर है। // में 15 एलईडी के साथ, ESR ~ 1 // होगा। ((17 थोड़ा कम।) इस प्रकार 0.10 वी के प्रत्येक सटीक वृद्धि के परिणामस्वरूप ~ 0.10A का उदय होता है जो वीएफ वक्र के "घुटने" का 1.8V बताता है, जहां ईएसआर गतिशील रूप से उगता है।

एलईएस में बेमेल ईएसआर के खिलाफ सुरक्षा के लिए, मैं समानांतर में अधिकतम पर ड्राइविंग करते समय ईएसआर का न्यूनतम 50% या 8 driving लगभग जोड़ने की सलाह देता हूं।

यह Vf बनाम इफ़े को प्रभावित करता है और मिश्रित बैचों से उच्च पक्ष पर एक एकल बैच से एक संकीर्ण सहिष्णुता <1% हो सकता है। एर्गो वर्तमान बंटवारे को प्रभावित करता है और केवल तब महत्वपूर्ण हो जाता है जब आत्म हीटिंग Vf को कम कर देता है। इस अंतर को 20mA के ऊपर बढ़ते हुए वर्तमान के साथ त्वरित किया जाता है, विशेष रूप से जहां आंतरिक थ्रेशोल्ड वोल्टेज कम हो जाता है (शॉक्ले इफेक्ट) इस प्रकार आंतरिक ईएसआर थोक प्रतिरोध भर में वोल्टेज बढ़ जाता है और आपूर्ति के स्थिर वोल्टेज से अधिक वर्तमान खींचता है।

वास्तव में, उच्च वोल्टेज वाले एलईडी में आपूर्तिकर्ता की गुणवत्ता में सुधार के कारण, लो वोल्टेज जेनर के रूप में एलईड उतना ही सटीक होता है, जिसमें समान सहिष्णुता होती है, अक्सर बदतर होती है।

इस लाल एलईडी के लिए लगभग सूत्र बन जाता है

VF = 1.8 + हैं * ईएसआर

स्वाभाविक रूप से एक श्रृंखला छोटी सी श्रृंखला आर जोड़ने से संवेदनशीलता wrt बेमेल प्रेरित "वर्तमान शेयरिंग डायोड थर्मल रनवे" समाप्त हो जाता है।

NAturally दक्षता को एक छोटी सी श्रृंखला R को जोड़कर खो दिया जाता है लेकिन अपेक्षित प्रवाह को स्थिर करने के लाभ पर।

अब सूत्र बन जाता है;

Vout = 1.8 + यदि * (ESR '+ रु)

... जहाँ Vout एक ड्राइवर या Vcc है जिसमें ESR भी है जिसे ESR के साथ शामिल किया जा सकता है। जैसे 5V CMOS ~ 50Ω है जबकि CMOS <= 3.3 अधिकतम Vcc ~ 25Ω ESR है।

। उसके बाद यदि चुनें और रु। में हल करें।

लेकिन ज्यादातर लोग बस नाममात्र Vf @ 20mA का उपयोग करते हैं और RS से गणना करते हैं

रु = (Vcc-Vf) / यदि

तब चुनें यदि रु। और सबसे खराब Vcc के मामले में रु। का उपयोग कर हल करें।

ईएसआर बस अंतर प्रतिरोध के लिए एक सुविधाजनक शब्द है जिसे CMOS में RdsOn और MOSFET के रूप में जाना जाता है।

सफेद 5 मिमी एल ई डी के लिए

यह Vf = 2.85 + If * 15 V है

समान सहिष्णुता के साथ नाममात्र अच्छे भागों के लिए।


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मुझे लगता है कि व्यक्तिगत एलईडी का प्रतिरोध अधिक है और जैसा कि हम उन्हें समानांतर में जोड़ते हैं, इसलिए समानांतर में प्रतिरोध को व्यक्तिगत मूल्य से घटाया जाता है, इसलिए 10 एलईडी का वर्तमान कम है। 1 / आरटी = 1 / आर 1 + 1 / आर 2 + ..........


आपकी व्याख्या बताती है कि समानांतर में एल ई डी को अधिक वर्तमान क्यों खींचना चाहिए, कम नहीं। समानांतर में प्रतिरोधों का कुल प्रतिरोध कम होता है, इसलिए अधिक धारा प्रवाहित होगी।
जेआरई
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