यह उन स्थितियों में से एक है जहां आपकी समस्या यह नहीं है कि आप विश्लेषण में कितने अच्छे हैं या आपके पास क्या आधार ज्ञान हो सकता है, लेकिन बस यह है कि आपके पास कोई सुराग नहीं है जो आप नहीं जानते हैं। यह हमेशा इलेक्ट्रॉनिक्स में पहला कदम रखता है।
अपने उदाहरण के मामले में, आप एक बैटरी के बारे में क्या नहीं जानते हैं?
- एक आदर्श बैटरी का टर्मिनल वोल्टेज कभी नहीं बदलेगा (कम से कम जब तक सभी ऊर्जा भंडारण क्षमता का उपयोग नहीं किया जाता है)। तो ऐसे कारक होने चाहिए जो टर्मिनल वोल्टेज और इसकी उपयोगी ऊर्जा क्षमता को प्रभावित करते हैं। एक त्वरित सूची रसायन विज्ञान, सामग्री की मात्रा, तापमान और एनोड / कैथोड डिजाइन है।
- एक व्यावहारिक बैटरी में सीमित क्षमता होती है और टर्मिनल वोल्टेज और संभावित वर्तमान क्षमता को प्रभावित करने वाले कई अन्य कारकों को 'आंतरिक प्रतिरोध' नामक मॉडल तत्व में रोल किया जा सकता है। सबसे बड़ी बैटरी के लिए मॉडल में यह ओम का अंश होगा। हालाँकि बैटरी में अन्य तत्व भी होते हैं जैसे कि समाई और स्थिति को अधिक जटिल बनाने के लिए इंडक्शन। आप इस तरह के ग्रंथों के साथ बैटरी मॉडल के बारे में पढ़कर शुरू कर सकते हैं ।
बहुत छोटी आंतरिक प्रतिरोध वाली बड़ी बैटरी का एक शानदार उदाहरण 12 वी कार की बैटरी है। यहां, जब आप कार शुरू करते हैं तो मोटर को चालू करने के लिए सैकड़ों Amps (600W रेंज में पावर और करंट) का समय लगता है और टर्मिनल वोल्टेज केवल 13.8 V (पूरी तरह से चार्ज होने वाली लेड-एसिड कार बैटरी) से गिर सकती है। क्रैंक करते समय 10 वी। तो आंतरिक प्रतिरोध (ओम कानून का उपयोग करके) केवल 6 मिली या तो हो सकता है।
आप इस उदाहरण के लिए छोटी बैटरी जैसे एए, एएए और सी बैटरी के लिए सोच को पैमाना बना सकते हैं और कम से कम बैटरी की जटिलता को समझना शुरू कर सकते हैं।
अब आप एक एलईडी के बारे में क्या नहीं जानते हैं?
- डायोड के लिए विद्युत मॉडल की जटिलता (चाहे सिर्फ एक रेक्टिफायर या एक एलईडी है) अपार है। लेकिन हम इसे यहां सरल कर सकते हैं और कह सकते हैं कि यह सबसे सरल है आप एक श्रृंखला अवरोधक के साथ बैंडगैप वोल्टेज द्वारा एक डायोड का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। आप कई स्पाइस पैकेजों पर सीखना शुरू करके यहां शुरू कर सकते हैं और StackExchange पर यह चर्चा एक अच्छा किकऑफ बिंदु हो सकती है।
- सभी अर्धचालक उपकरणों में शक्ति की मात्रा में एक व्यावहारिक सीमा होती है, जो वे विघटित कर सकते हैं। यह मुख्य रूप से डिवाइस के भौतिक आकार से संबंधित है। यह उपकरण जितना बड़ा होता है उतनी ही शक्ति आमतौर पर फैल सकती है।
अब आप अपने एलईडी पर विचार कर सकते हैं। आपको डिवाइस के लिए डेटाशीट को समझने की कोशिश करके शुरू करना चाहिए। जबकि कई विशेषताओं को आप समझ नहीं पाएंगे कि आप पहले से ही एक (अपने प्रश्न से), आगे वोल्टेज (Vf) को जानते हैं और आप संभवतः डेटाशीट में वर्तमान सीमा और अधिकतम बिजली अपव्यय पा सकते हैं।
उन लोगों के साथ सशस्त्र आप श्रृंखला के प्रतिरोध का पता लगा सकते हैं जिन्हें आपको वर्तमान को सीमित करने की आवश्यकता है ताकि आप एलईडी की शक्ति अपव्यय सीमा से अधिक न हो।
किरचॉफ का वोल्टेज कानून आपको एक बड़ा संकेत देता है कि चूंकि एलईडी में वोल्टेज 3.1 वी के बारे में है (और डेटाशीट करंट कर्व आपको बताता है कि आप कभी 9 वी नहीं लगा सकते थे), आपको सर्किट में एक और lumped मॉडल घटक की आवश्यकता होगी।
इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध
नोट: ऊपर दिखाए गए बैटरी आंतरिक प्रतिबाधा केवल गणना को आसान बनाने के लिए निर्दिष्ट है। बैटरी प्रकार (प्राथमिक या रिचार्जेबल) के आधार पर आंतरिक प्रतिरोध भिन्न हो सकता है। अपनी बैटरी डेटा शीट की जाँच करें।
क्या ऊपर का अज्ञात तत्व केवल तार का एक टुकड़ा (कोई तत्व) नहीं हो सकता है?
यह .... लेकिन हम आसानी से परिणामों की गणना कर सकते हैं।
दो आदर्श वोल्टेज तत्वों (9 V और 3.1 V) के साथ प्रतिरोधों में उनके (किरचॉफ के वोल्टेज लूप) में 5.9 V होना चाहिए। इसलिए वर्तमान प्रवाह 5.9 / 10.1 = 584 mA होना चाहिए।
एलईडी में विघटित शक्ति (3.1 * 0.584) + (0.584 ^ 2 * 10) = 5.2 वाट है। चूँकि आपकी LED शायद केवल 300 mW या इससे अधिक रेट की गई है, आप देख सकते हैं कि यह नाटकीय रूप से और सेकंड के भीतर सभी प्रायिकता में विफल हो जाएगी।
अब यदि अज्ञात तत्व एक सरल अवरोधक है, और हम चाहते हैं कि एलईडी के माध्यम से वर्तमान 20 एमए कहा जाए, तो हमारे पास मूल्य की गणना करने के लिए पर्याप्त है।
बैटरी का टर्मिनल वोल्टेज होगा (9 - (0.02 * 0.1)) = 8.998 V एलईडी का टर्मिनल वोल्टेज होगा (3.1 + (0.02 * 10)) = 3.3 V
तो अज्ञात रोकनेवाला में वोल्टेज 5.698 है और इसके माध्यम से 20 एमए। तो रोकनेवाला 5.698 / 0.02 = 284.9 ओम है।
इन शर्तों के तहत लूप वोल्टेज बैलेंस हो जाता है और एलईडी इसकी डिजाइन की गई वैल्यू को 20 mA कर देती है। यह शक्ति अपव्यय है (इसलिए (3.3 * 0.02) + (0.02 ^ 2 * 10)) = 70 mW .... उम्मीद है कि एक छोटी एलईडी की क्षमता के भीतर अच्छी तरह से।
उम्मीद है की यह मदद करेगा।