मैं 1.5 V बैटरी के साथ एक एलईडी लाइट क्यों नहीं कर सकता हूं?

Question

मैं जिस एलईडी का उपयोग कर रहा हूं, उसे आपूर्ति करने के लिए प्रकाश के लिए एक उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है, और परिणामस्वरूप, यह बिल्कुल प्रकाश नहीं करता है।

मैं कम से कम मंद प्रकाश की अपेक्षा करता हूं, लेकिन प्रकाश उत्पन्न नहीं होता है।

"यदि आवश्यक वोल्टेज स्तर नहीं है तो प्रकाश नहीं है" का यह व्यवहार क्यों? एलईडी के अंदर क्या चल रहा है?

Comments

मैं कम से कम मंद प्रकाश की उम्मीद करूंगा। आप यह क्यों उम्मीद करेंगे? वह प्रक्रिया जो फोटॉनों को उत्पन्न करती है, केवल एक निश्चित वोल्टेज / करंट से ऊपर शुरू होती है। जब आवश्यक शर्तें पूरी नहीं की जाती हैं तो फोटॉनों को कैसे उत्पन्न किया जा सकता है? क्या आप समझते हैं कि एक एलईडी कैसे काम करता है? यदि नहीं: इस पर शोध करें। यह तब स्पष्ट हो जाएगा कि एलईडी के लिए प्रकाश का उत्पादन करने के लिए क्या आवश्यक है।

— बिम्पीेल्रेकी

@Bimpelrekkie अगर आपने कभी ऐसा कुछ नहीं किया है जो आपको कभी भी नहीं बताना चाहिए, तो एक गरमागरम प्रकाश बल्ब की तरह एक एलईडी काम करता है।

— टोड विलकॉक्स

@ToddWilcox: उस बिंदु पर पहुंचने के बाद अगला कदम एक किताब खोलना है और एलईडी के बारे में पढ़ना है और वे कैसे काम करते हैं, निश्चित रूप से? यह "मेरी धारणा स्पष्ट रूप से गलत है" प्रबंधन 101।

— लाइटनेस दौड़ मोनिका के साथ

@LightnessRacesinOrbit ईई में एक पूर्ण नौसिखिया नहीं है कि किसी के लिए एक उचित दृष्टिकोण होगा। चूँकि इस साइट पर हम नए-नए और उत्साही लोगों के प्रश्नों की अनुमति देते हैं, कभी-कभी आप इस तरह के प्रश्नों को लेकर आते हैं, जो स्पष्ट रूप से ऐसे लोगों द्वारा पोस्ट किए जाते हैं जो यह भी नहीं जानते कि ईई के साथ कैसे / कहाँ से शुरू करें। आखिरकार, ऐसे भी कुछ निर्माता हैं जो अपनी LED को एक "SOLATE STATE LAMP" के रूप में बाजार में लाते हैं (जैसा कि वे अतीत में किसी तरह का प्रकाश बल्ब थे)। एक नौसिखिया में भ्रम इस मामले में समझ में आता है।

— लोरेंजो डोनाटी मोनिका

@LightnessRacesinOrbit " उस बिंदु पर पहुंचने के बाद अगला कदम एक किताब खोलना है और एलईडी के बारे में पढ़ना है और वे कैसे काम करते हैं, निश्चित रूप से? " मुझे लगता है कि उस प्रक्रिया का 2017 संस्करण Electronics.stackexcass.com पर प्राप्त करना है और पूछना है कि एल ई डी कैसे हैं? तापदीप्त बल्बों से अलग हैं। मैंने वास्तव में अपनी लगभग सभी पुस्तकों को भंडारण में रखा है, क्योंकि मैं सचमुच कभी भी उनका उपयोग नहीं करता हूं। इंटरनेट नए "सीखने की मूल बातें" में से एक है। इस तरह के सवाल के लिए यह बिल्कुल सही जगह है।

— टॉड विलकॉक्स

Answer 1

एल ई डी साधारण (गरमागरम) प्रकाश बल्ब की तरह काम नहीं करते हैं।

मुख्य अंतर (बहुत शुरुआती के लिए थोड़ा सा सरलीकृत):

• उनके पास एक ध्रुवता है, इसलिए उन्हें उस ध्रुवता का सम्मान करते हुए डीसी का उपयोग करके संचालित किया जाना चाहिए। ध्रुवीयता को उलट दें और वे काम नहीं करेंगे। यदि आप रिवर्स दिशा में ~ 4V-5V से अधिक आवेदन करते हैं तो आप उन्हें नुकसान भी पहुंचा सकते हैं (ये सुरक्षित मूल्य हैं; सटीक अधिकतम सहनीय मान विशिष्ट डिवाइस पर निर्भर करता है)।

• प्रकाश उत्सर्जन तभी शुरू होता है जब एक निश्चित वोल्टेज (थ्रेशोल्ड वोल्टेज) तक पहुँच जाता है, उस वोल्टेज के तहत उत्सर्जन नगण्य है। इसलिए, यदि आपके पास एक बैटरी है जिसका वोल्टेज एलईडी की दहलीज वोल्टेज के नीचे है, तो आप भाग्य से बाहर हैं, जब तक कि आप एलईडी को बिजली देने के लिए अधिक जटिल सर्किट (जैसे जूल चोर या बूस्ट डीसी-डीसी कनवर्टर) का उपयोग नहीं करते।

• थ्रेसहोल्ड वोल्टेज तक पहुंचने के बाद, वोल्टेज में कोई बहुत मामूली वृद्धि एलईडी आचरण को भारी बना देती है, अर्थात एक विशाल वर्तमान को अवशोषित करती है । इसलिए आपको उस करंट को सुरक्षित सीमा तक सीमित करने के लिए श्रृंखला में एक अवरोधक की आवश्यकता होती है। इस साइट पर अन्य प्रश्न / उत्तर दिए गए हैं जो बताते हैं कि सीमित अवरोधक के मूल्य की गणना कैसे करें।

• एक बार संचालन करने के बाद, उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता वर्तमान (वोल्टेज नहीं) के लगभग आनुपातिक होती है जो डायोड में प्रवाहित होती है (इसलिए यदि आप सीमित अवरोधक के मूल्य को कम करते हैं तो आपको एक उज्जवल एलईडी मिलती है)। यह एलईडी की अधिकतम वर्तमान सीमा तक है। उसके बाद सीमा समाप्त हो गई है, डिवाइस POOF चला जाता है !

आप यह भी पूछते हैं कि यह सब क्यों होता है, लेकिन इसका उत्तर काफी जटिल है, क्योंकि यह डायोड के अंदर अर्धचालक क्रिस्टल की भौतिक संरचना पर निर्भर करता है। भौतिक व्याख्या क्वांटम यांत्रिकी और ठोस-अवस्था भौतिकी में निहित है, वास्तव में कठिन विषय।

एल ई डी पर विकिपीडिया लेख केवल की सतह scrapes एल ई डी के आंतरिक कार्यप्रणाली और अभी भी काफी जटिल है।

Comments

हाँ। दिलचस्प बात यह है कि जब तक दहलीज वोल्टेज तक नहीं पहुंच जाता है, तब तक एक एलईडी प्रभावी रूप से एक खुला सर्किट है - कोई वर्तमान नहीं। एक बार जब यह पारित हो जाता है, तो यह प्रभावी रूप से एक शॉर्ट सर्किट है - जिसका अर्थ है अनंत वर्तमान (आदर्श तारों को संभालने, निश्चित रूप से)। यही कारण है कि एलईडी का उपयोग करने वाले सर्किट्री में हमेशा एलईडी के साथ श्रृंखला में एक रोकनेवाला होगा। रोकनेवाला वर्तमान (वोल्टेज / प्रतिरोध) को निर्धारित करता है और वर्तमान एलईडी की चमक को निर्धारित करता है। सामान्य तौर पर हमेशा एक एलईडी के साथ एक अवरोधक का उपयोग करें और सबसे बड़ी एक का उपयोग करें जो आपको बिजली की खपत को कम करने के लिए आवश्यक चमक का उत्पादन करेगा।

— डेविड सी।

मैं इसे "एक विशाल वर्तमान को अवशोषित" नहीं कहूंगा, एलईडी में गायब हो जाने वाली ध्वनियों को अवशोषित करता है - जो यह नहीं करता है, यह इसके माध्यम से गुजरता है।

— आर्सेनल

@ अर्सेनल कृपया, मेरे पोस्ट को फिर से पढ़ें, (1) मैंने स्पष्ट रूप से अपने बिंदुओं को "बहुत शुरुआती लोगों के लिए सरलीकृत" के रूप में चिह्नित किया है ; (2) वर्तमान अवशोषण एक पूरी तरह से वैध इंजीनियरिंग शब्द है, हालांकि शायद इतना आम नहीं है। इस IEEE लेख का सार देखें ।

— लोरेंजो डोनाटी

@Arsenal बेशक "डिवाइस POOF चला जाता है" और "जादुई धुआँ छोड़ना" मानक शब्दजाल है! :-)

— लोरेंजो डोनाटी

@ लोरेंजो डोनोती ऐसा लगता है जैसे हमारे पास लोगों को शिक्षित करने के बारे में अलग-अलग विचार हैं। मैं उन्हें उन शब्दों से परिचित कराना पसंद करता हूं जिनका उपयोग हम वास्तव में शोध और भविष्य में खुद को आसान बनाने के लिए करते हैं, लेकिन मैं आपकी बात भी देख सकता हूं। वर्तमान और वोल्टेज केवल समझाने के लिए एक कठिन बात है।

— शस्त्रागार

Answer 2

मुझे लगता है कि लोरेंजो ने पहले ही आपके प्रश्न का उत्तर सीधे (+1) दिया है। यहाँ आप अपने एलईडी को प्रकाश में ला सकते हैं और देख सकते हैं कि आपको क्या मिला है।

एल ई डी डायोड हैं, इसलिए केवल एक दिशा में आचरण करें। एक साधारण प्रकाश बल्ब के विपरीत, अभिविन्यास मायने रखता है। यदि एलईडी एक तरह से प्रकाश नहीं करता है, तो इसे चारों ओर फ्लिप करें और फिर से प्रयास करें।

किसी भी एलईडी के साथ सुरक्षित रूप से प्रयोग करने के लिए, श्रृंखला में कम से कम 180 much के साथ 5 वी की आपूर्ति का उपयोग करें। एक उच्च प्रतिरोध कार्यों का उपयोग करना, लेकिन एलईडी को अधिक मंद रूप से प्रकाश देगा। यहां तक ​​कि श्रृंखला में 1 k to के साथ, आप अभी भी घर के अंदर किसी भी दृश्य-प्रकाश एलईडी लाइट को देख पाएंगे।

5 वी आपूर्ति का उपयोग करने का कारण पीछे की तरफ जुड़ा होने पर एलईडी के पार रिवर्स वोल्टेज को सीमित करना है। अधिकांश एल ई डी उन पर कम से कम 5 वी रिवर्स कर सकते हैं।

एक दृश्य-प्रकाश एलईडी कम से कम 1.8 V छोड़ देगा। यह प्रतिरोधक के पार (5 V) - (1.8 V) = 3.2 V को छोड़ देगा। बस के बारे में किसी भी एलईडी 20 एमए आगे वर्तमान संभाल कर सकते हैं। ओम के नियम से, (3.2 V) / (20 mA) = 160,। मैंने कहा कि 180 said कम मार्जिन के लिए न्यूनतम है और क्योंकि यह एक सामान्य मूल्य है।

एलईडी फॉरवर्ड वोल्टेज रंग पर निर्भर है। उदाहरण के लिए, सामान्य हरे एल ई डी 2.1 वी के बारे में गिराते हैं। "व्हाइट" एलईडी आमतौर पर फॉस्फोर के साथ वास्तव में यूवी एलईडी होते हैं जो दृश्यमान स्पेक्ट्रम में फिर से निकलते हैं। वे लगभग 3.5 V छोड़ सकते हैं।

एक 200 a रोकनेवाला और एक 3.5 V एलईडी के साथ, आपको (1.5 V) / (200 Ω) = 7.5 mA मिलता है। इस तरह की एक एलईडी अभी भी 7.5 एमएएच के साथ काफी स्पष्ट रूप से प्रकाश करेगी, भले ही यह 20 एमए या उससे अधिक को संभाल सके।

एक बार जब आप अपने एलईडी को प्रकाश में लाते हैं, तो आप इसके आगे वोल्टेज को माप सकते हैं, फिर उस आगे के वोल्टेज के साथ अधिकतम वर्तमान की अनुमति देने के लिए रोकनेवाला समायोजित करें। मान लें कि अधिकतम 20 एमए है जब तक कि आपके पास एक डेटशीट नहीं है और यह अन्यथा कहता है।

Comments

मुझे यह जवाब पसंद है। लोरेंजो ने एक वैज्ञानिक की तरह उत्तर दिया , लेकिन आपने इसे एक इंजीनियर की तरह नचाया !

— पोलफोसोल

टिप्पणियाँ विस्तारित चर्चा के लिए नहीं हैं; इस वार्तालाप को बातचीत में स्थानांतरित कर दिया गया है । या शायद एक मेटा चर्चा शुरू

— clabacchio

ध्यान रखने योग्य बात यह है कि "श्रृंखला में कम से कम 180 like के साथ" वाक्यांशों के लिए वाक्यांशों को बहुत भ्रमित किया जा सकता है, जो अनिश्चित हो सकते हैं कि क्या आप का मतलब है कि कुछ उन्नत है जिसका वे मतलब नहीं है या क्या आप शाब्दिक सिर्फ 180ohm रोकनेवाला का मतलब है सर्किट।

— क्लोन्सेक्स

मैंने उन्हें 330 ओम के साथ शुरू किया। क्यों एलईडी इतना धमाके के साथ एलईडी?

— जेफ वहीस

Answer 3

भौतिकी की व्याख्या

प्रकाश बल्ब

तापदीप्त प्रकाश वास्तव में इतना प्रकाश स्रोत नहीं है जितना एक ताप तत्व । तार के माध्यम से कोई भी धारा इसे थोड़ा गर्म करती है ; एक बार तार कमरे के तापमान से ऊपर होने के बाद यह ब्लैक-बॉडी रेडिएशन के माध्यम से शुद्ध ऊर्जा का उत्सर्जन करता है । जिस दर पर यह ऊर्जा उत्सर्जित होती है वह तापमान की चौथी शक्ति पर निर्भर करती है , अर्थात उच्च तापमान ^† । और अधिक वर्तमान (या समतुल्य रूप ^‡ अधिक वोल्टेज), उच्च तार के तापमान।

$2.6\times10^{-19}$

एल ई डी

$2.6\ldots3.2\times10^{-19}$

केवल ... क्यों इलेक्ट्रॉन जंक्शन पर जाना जारी रखेंगे? एक इलेक्ट्रॉन जंक्शन को पार करने के बाद, फिर से बैंड गैप पर चढ़ने के लिए इच्छुक नहीं होगा; वह ऊर्जा खर्च होती है जो इलेक्ट्रॉन के पास नहीं होती है। ... जब तक आप इसे बाहरी स्रोत से ऊर्जा नहीं देते हैं: प्रत्येक वोल्ट जो आप सर्किट पर लागू करते हैं, की ऊर्जा के साथ एक इलेक्ट्रॉन की आपूर्ति कर सकते हैं$1.6\times10^{-19}\:\mathrm{J}$$U$$U\times1\:\mathrm{eV}$

---

_$T^4$

^‡ _{इसी तरह, ओम का नियम यहां पूरी तरह से सही नहीं है क्योंकि प्रतिरोधकता तापमान पर निर्भर करती है। लेकिन गुणात्मक निर्भरता उच्च वोल्टेज ⇒ उच्च विद्युत शक्ति अभी भी सही है।}

Answer 4

आपको सिर्फ एक ऑब्जेक्ट सबक मिला है कि एल ई डी गैर-रैखिक कैसे हैं ।

एक बार प्रकाश में आने पर तापदीप्त बल्ब रैखिक होते हैं । रैखिक का मतलब है कि यह एक अवरोधक की तरह काम करता है: वर्तमान ड्रा वोल्टेज के अनुपात में है: आधा वोल्टेज, आधा वर्तमान, 1/4 शक्ति। एक गरमागरम रोशनी वह करेगी जो आप उम्मीद करते हैं।

एल ई डी में बहुत खड़ी वोल्टेज-करंट वक्र होता है: वोल्टेज में एक छोटे से परिवर्तन से वर्तमान ड्रा में एक बड़ा परिवर्तन होता है। आप उस चार्ट के नीचे हैं, इसलिए कोई प्रकाश नहीं।

खड़ी वक्र एलईडी को बहुत ही आकर्षक बनाता है, छोटे वोल्टेज परिवर्तन के परिणामस्वरूप बड़े (और हानिकारक) वर्तमान परिवर्तन होते हैं। इससे भी बदतर, वक्र तापमान, बायनिंग और उम्र के आधार पर बदलता है। इसलिए एल ई डी को वोल्टेज के बजाय एक विशिष्ट वर्तमान में रेट किया गया है । संकेतकों के लिए, आप प्रतिरोधों के साथ वर्तमान को सीमित कर सकते हैं। प्रकाश व्यवस्था के लिए, जहां आपको चोटी के प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, वर्तमान को नियंत्रित करने के लिए एक सक्रिय ड्राइवर सर्किट का उपयोग करना सबसे अच्छा है।

इस तरह के सर्किट एलईडी को सूट करने के लिए आपूर्ति वोल्टेज को बढ़ाने या उछालने के लिए खुद को उधार देते हैं। जूल चोर एक साधारण सर्किट है जो एक 1.5V बैटरी के साथ एक प्रकाश एलईडी ड्राइविंग की समस्या को हल करता है।

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इसके लायक क्या है, यह तीसरे प्रकार के प्रकाश, चाप-निर्वहन प्रकाश के साथ और भी बदतर है: फ्लोरोसेंट, नियोन, धातु हलाइड, पारा वाष्प, और उच्च / निम्न दबाव सोडियम। वे एक निश्चित वोल्टेज तक इन्सुलेटर्स होते हैं जब चाप टकराता है ... जिसके बाद वे लगभग एक मृत हो जाते हैं। वर्तमान सीमा अनिवार्य है।

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मुझे सिखाया गया था कि एक फिलामेंट बल्ब ने एक उचित निरंतर-वर्तमान भार बनाया, जितना अधिक यह जलता है, उतना अधिक प्रतिरोध होता है। शायद इसका मतलब है कि 'एक बार वे प्रकाश डालते हैं'।

— सीन हुलिएहेन

@ सीनहिलिएन हाँ, जब तक एक फिलामेंट लाइट्स, यह एक मृत शॉर्ट के पास है, और अभी भी पूरी शक्ति तक पहुंचने के लिए "काफी चालू" है। यदि आप एक वर्तमान-सीमित मोड में एक गरमागरम का उपयोग करते हैं, तो आप बहुत सारे सामान जैसे कर सकते हैं। चकली के लिए, एक सीसी आपूर्ति पर एक गरमागरम डालें और इसे धीरे-धीरे गर्म देखें।

— हार्पर - मोनिका

Answer 5

अर्धचालक पर थोड़ा पृष्ठभूमि ...

शुद्ध सिलिकॉन (या जर्मेनियम) एक इन्सुलेटर है। "पी" या "एन" प्रकार की सामग्री बनाने के लिए अशुद्धताएं जोड़ दी जाती हैं। जब ये एक-दूसरे (पीएन डायोड या एलईडी में) के बगल में होते हैं, तो अशुद्धियां प्रभावी रूप से एक-दूसरे को रद्द कर देती हैं , जिससे आप एक छोटी " शुद्ध " परत के साथ निकल जाते हैं - जो एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है।

यदि आप बिजली को गलत तरीके से हुक करते हैं , तो परत मोटी और मजबूत हो जाती है - डिवाइस को नुकसान पहुंचने तक सही। (वैरिकैप एक चर संधारित्र बनाने के लिए इस सिद्धांत का उपयोग करते हैं - इन्सुलेशन की मोटाई संधारित्र प्लेटों के बीच की दूरी की तरह काम करती है)

जब आप पावर को सही तरीके से हुक करते हैं , तो परत पतली हो जाती है जब तक कि डिवाइस अंततः चालू नहीं हो जाता। जब अंत में ऐसा होता है, तो आपका एलईडी चमकना शुरू हो जाएगा।

एक अंतिम नोट: केवल 1.5V स्रोत के साथ एक एलईडी प्रकाश करना संभव है: एक वोल्टेज "स्टेप अप" सर्किट का उपयोग करें। सबसे आम सर्किट को जूल चोर कहा जाता है ।

Answer 6

उनकी वोल्टेज ड्रॉप (~ 2 V) आपूर्ति वोल्टेज (1.5 V) से अधिक है। यदि आपूर्ति वोल्टेज वोल्टेज ड्रॉप से ​​कम है, तो कोई भी डायोड (एलईडी सहित) बिल्कुल भी आचरण नहीं करता है।

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यह इस तरह से सवाल का जवाब नहीं देता है जो उपयोगी है। आपको इस मामले में कोई प्रकाश क्यों नहीं मिलता है? ओपी एक गरमागरम बल्ब के समान परिदृश्य की उम्मीद कर रहा है, और यह उत्तर यह बताने के लिए कुछ भी नहीं करता है कि उम्मीद गलत क्यों है।

— फिल

Answer 7

यहां जवाबों के अलावा, यह भी इंगित करने योग्य है कि हर एलईडी अलग है (यहां तक ​​कि रंग के अनुसार)। वे सभी अलग-अलग 'सक्रियण' वोल्टेज और ब्रेकिंग सीमाएं हैं।

यह सुनिश्चित करने का सही तरीका कि आप अपनी एलईडी को उड़ाने नहीं जा रहे हैं, यह सुनिश्चित करते हुए भी कि आप उम्मीद कर सकते हैं कि प्रकाश आपके एलईडी पर डेटा शीट को देख सकता है।

डेटाशीट का उपयोग करने से आपको आवश्यक अनुभव मिलेगा

1. पता लगाने के लिए कहा जाता है datasheets
2. उन्हें पढ़ना और समझना

आपको आरंभ करने के लिए, यहां Google के शीर्ष से सफेद एलईडी के लिए एक यादृच्छिक एक है; जो शायद सबसे अधिक एलईडी की तुलना में थोड़ा अधिक जटिल है क्योंकि "सफेद" एलईडी भूमि में एक रंग नहीं है।

उनमें एक अविश्वसनीय मात्रा में जानकारी है, और यदि आप उन्हें नहीं समझते हैं तो मैं आपको सुझाव दूंगा कि आप कोशिश करें, और फिर एक विशिष्ट भाग के बारे में पूछते हुए एक प्रश्न पोस्ट करें जिसे आप नहीं समझते हैं।

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न केवल अलग-अलग रंगीन एलईड अलग-अलग हैं (लाल अक्सर 2 वी के आसपास रेटेड होते हैं, जबकि सफेद और नीले एल ई डी नियमित रूप से 3 + वी पर काम करते हैं) लेकिन यहां तक ​​कि एक रंग के भीतर भी, और कभी-कभी एक बैच के भीतर भी वे भिन्न हो सकते हैं। यही कारण है कि डेटाशीट अक्सर "मिन [इमम]", "टाइप [ical]", और "मैक्स [इमम]" वी एफ रेटिंग्स दिखाते हैं ।

— डॉकटोर जे