एलईडी प्रतिरोध के लिए लेखांकन

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मैं अपने ओम के गणित को सुदृढ़ करने के लिए एक साधारण प्रयोगशाला (मैं एक शौक ईई) कर रहा हूं और एक मल्टीमीटर के साथ उचित माप कैसे करना है, इसके बारे में थोड़ा सीखता हूं।

मेरे पास सरल सर्किट है जिसमें एक एलईडी के साथ श्रृंखला में 2.2k ओम अवरोधक जुड़ा हुआ है। सब कुछ ठीक उस बिंदु पर काम करता है जो मैं रोकनेवाला और एलईडी में वोल्टेज ड्रॉप की गणना करने के लिए जाता हूं।

मेरी प्रारंभिक गणना केवल 2.2k ओम रोकनेवाला के लिए जिम्मेदार है। जैसे कि मुझे पूर्ण वोल्टेज रोकनेवाला के पार गिरा दिया गया। हालांकि, जब मैंने वास्तविक के लिए सर्किट को मापा तो मुझे इनपुट वोल्टेज का लगभग आधा होने का परिणाम मिला, जो मुझे इंगित करेगा

मेरा गणित गलत है
वहाँ प्रतिरोध के लिए बेहिसाब छोड़ दिया है

एलईडी के लिए केवल एक चीज बची है। एक साधारण एलईडी के प्रतिरोध को निर्धारित करने के लिए सबसे अच्छी विधि क्या है? मैंने कोशिश की कि मैं प्रतिरोधों के साथ क्या करूँ (इसे अपनी अंगुलियों से जांच के लिए पकड़ूँ) लेकिन मुझे उचित पढ़ने की ज़रूरत नहीं है। क्या कोई तकनीक है जो मैं यहाँ याद कर रहा हूँ?

led resistors ohms-law

— फ्रीमैन
स्रोत

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एलईडी ओम के नियम का पालन नहीं करते हैं, उनका वोल्टेज ड्रॉप वर्तमान के साथ एक रैखिक संबंध की तुलना में निरंतर के करीब है। आपके मल्टीमीटर में डायोड वोल्टेज ड्रॉप को मापने के लिए एक मोड हो सकता है।

— माइक्रोथेरियन

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एलईडी एक शुद्ध रोकनेवाला के रूप में सबसे अच्छा मॉडलिंग नहीं है। जैसा कि कुछ अन्य उत्तरों में कहा गया है, असली एलईडी का प्रतिरोध होता है, लेकिन अक्सर यह डायोड मॉडलिंग करते समय प्राथमिक चिंता का विषय नहीं होता है। एक एलईडी वर्तमान / वोल्टेज संबंध ग्राफ:

डायोड

अब यह व्यवहार हाथ से गणना करने के लिए काफी मुश्किल है (विशेष रूप से जटिल सर्किट के लिए), लेकिन एक अच्छा "सन्निकटन" है जो डायोड को ऑपरेशन के 3 असतत मोड में विभाजित करता है:

यदि डायोड में वोल्टेज अधिक से अधिक है Vd, तो डायोड एक स्थिर वोल्टेज ड्रॉप की तरह व्यवहार करता है (यानी यह बनाए रखने के माध्यम से जो कुछ भी वर्तमान की अनुमति देगा V = Vd)।
यदि वोल्टेज Vdब्रेकडाउन वोल्टेज से कम है, लेकिन Vbrडायोड आचरण नहीं करता है।
यदि रिवर्स बायस वोल्टेज ब्रेकडाउन वोल्टेज से ऊपर है Vbr, तो डायोड फिर से संवाहक हो जाता है, और बनाए रखने के माध्यम से जो कुछ भी वर्तमान की अनुमति देगा V = Vbr।

तो मान लें कि हमारे पास कुछ सर्किट हैं:

ढांच के रूप में

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

सबसे पहले, हम मान रहे हैं कि VS > Vd। इसका मतलब है कि वोल्टेज पार Rहै VR = VS - Vd।

ओम के नियम का उपयोग करते हुए, हम बता सकते हैं कि R (और इस प्रकार D) से बहने वाली धारा है:

I = \frac{V_{R}}{आर}

$\begin{equation} I = \frac{V_R}{R} \end{equation}$

आइए, कुछ नंबरों को प्लग इन करें। VS = 5VR = 2.2k, Vd=2V(एक विशिष्ट लाल एलईडी)।

V_{R} = 5 V - 2 V = 3 V I = \frac{3 V}{2.2 k Ω} = 1.36 m ए

$\begin{equation} V_R = 5V - 2V = 3V\\ I = \frac{3V}{2.2k\Omega} = 1.36 mA \end{equation}$

ठीक है, क्या अगर VS = 1V, आर = 2.2k, और Vd = 2V?

इस समय, VS < Vdऔर डायोड आचरण नहीं करता है। कोई वर्तमान प्रवाह नहीं है R, इसलिए VR = 0V। इसका मतलब है VD = VS = 1V(यहाँ, VDवास्तविक वोल्टेज है D, जहाँ-जहाँ Vdडायोड का संतृप्ति वोल्टेज गिरता है)।

— helloworld922
स्रोत

+1 मूल सामान लेकिन शुरुआती लोगों के लिए बहुत अच्छी व्याख्या।

— Rev1.0

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"V का d" और "V का s" से क्या मतलब है? मुझे आपके पोस्ट में एक बिंदु नहीं मिला जहां आप उप-लिपियों के अर्थ को स्पष्ट रूप से इंगित करते हैं। धन्यवाद।

— ईम प्यारे

Vd= डायोड के पार वोल्टेज D। Vsस्रोत का वोल्टेज (सर्किट आरेख में लेबल) है।

— helloworld922 3

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अन्य उत्तर में से कुछ के विपरीत, एल ई डी है प्रतिरोध की है। यह छोटा है, लेकिन महत्वहीन नहीं है। अकेले प्रतिरोध उनके व्यवहार को चिह्नित करने के लिए पर्याप्त नहीं है, लेकिन यह कहना कि एलईडी का कोई प्रतिरोध नहीं है, केवल कभी-कभी एक वैध सरलीकरण है ।

उदाहरण के लिए, LTL-307EE के लिए डेटाशीट का यह ग्राफ , जिसे मैंने सर्किटलैब में डिफ़ॉल्ट डायोड के अलावा किसी अन्य कारण से चुना था, और एक सुंदर विशिष्ट संकेतक एलईडी:

आगे वर्तमान बनाम वोल्टेज

देखें कि लाइन अनिवार्य रूप से सीधी कैसे है, और 5mA से ऊपर ऊर्ध्वाधर नहीं है? यह एलईडी के आंतरिक प्रतिरोध के कारण है। यह लीड्स, बंधन तारों और सिलिकॉन के प्रतिरोध का योग है।

$I$ $V_D$

I = I_{S} (e^{V_{D} / (n V_{T})} - 1)

$I=I_S\left(e^{V_D/(nV_T)}-1\right)$

$I$ $V_D$ $V_T=25.85\cdot10^{-3}$ $n=1$ $i_s = 10^{-33}$

एक रोकनेवाला के लिए वर्तमान-वोल्टेज संबंध पर विचार करें, जो ओम के नियम द्वारा दिया गया है :

I = \frac{V}{R}

$I = \frac{V}{R}$

$0V, 0A$ $R$

यहां एक प्रतिरोधक के साथ ऐसा एक ग्राफ है, शॉक्ले डायोड समीकरण और प्रतिरोध के अनुसार एक "आदर्श" डायोड, और एक एलईडी का अधिक यथार्थवादी मॉडल जिसमें कुछ प्रतिरोध शामिल हैं:

वर्तमान-वोल्टेज ग्राफ

$> 5mA$ $(1.8V, 5mA)$ $(2.4V, 50mA)$

\frac{2.4 वी - 1.8 वी}{50 म ए - 5 म ए} = \frac{0.6 वी}{45 म ए} = 13 Ω

$\frac{2.4V - 1.8V}{50mA-5mA} = \frac{0.6V}{45mA} = 13\Omega$

$13\Omega$

बेशक, आपको अपनी गणना में एलईडी के आगे वोल्टेज ड्रॉप को भी शामिल करना होगा, जो कि रोकनेवाला और वास्तविक एलईडी लाइनों के बीच दाईं ओर शिफ्ट होने के लिए जिम्मेदार है । लेकिन, दूसरों ने पहले ही यह समझाने का अच्छा काम किया है।

$13\Omega$ $1000\Omega$

— फिल फ्रॉस्ट
स्रोत

आपको अपना सामान पता है! Grats। अवरोधक (लाल) + वोल्टेज ड्रॉप = (आदर्श) डायोड (हरा) का प्रतिनिधित्व करने वाला अच्छा ग्राफ

— ई-मोटिव

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डायोड, सामान्य रूप से प्रतिरोध नहीं करते हैं (पैकेज के अंदर कंडक्टरों से छोटी राशि के अलावा), वे करते हैं, हालांकि, उनके पार एक वोल्टेज ड्रॉप होता है, जिसकी मात्रा इसके निर्माण में उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक सामग्री पर निर्भर करती है। विशिष्ट एलईडी के लिए यह वोल्टेज ड्रॉप ~ 1.5V है। वोल्टेज ड्रॉप सेमीकंडक्टर में बैंड-गैप (उच्चतम बाध्य इलेक्ट्रॉन राज्य और "चालन बैंड" के बीच ऊर्जा अंतर) से संबंधित है। यह वोल्टेज ड्रॉप तापमान और चालू पर थोड़ा निर्भर करता है, लेकिन एक साधारण एलईडी एप्लिकेशन के लिए महत्वपूर्ण नहीं है।

उदाहरण के लिए, यहां एक विशिष्ट डायोड के लिए IV वक्र है, ध्यान दें कि एक निश्चित सीमा वोल्टेज तक पहुंचने के बाद वर्तमान एसिम्पटोट में वृद्धि होती है। ध्यान दें कि एक अवरोधक के विपरीत, IV वक्र बहुत गैर-रैखिक है।

shamelessly stolen from wikipedia

यदि आप डायोड को बिना किसी अवरोधक के सीधे अपनी बैटरी से जोड़ते हैं, तो डायोड में करंट केवल वायरिंग और बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में (बहुत छोटे) प्रतिरोध से निर्धारित होता है, इस प्रकार डायोड में करंट बहुत बड़ा होगा और यह वसीयत (सबसे अधिक संभावना है) जल जाती है, क्योंकि डायोड अपने आप में कोई प्रतिरोध नहीं करता है, लेकिन वर्तमान का संचालन करता है।

अपने प्रश्न का उत्तर देने के लिए, डायोड के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा की गणना करने के लिए आपको आपूर्ति वोल्टेज निर्धारित करने की आवश्यकता होती है, डायोड वोल्टेज ड्रॉप को घटाएं, और अपने सीमित अवरोधक का उपयोग करके वर्तमान की गणना करने के लिए इस नए निचले वोल्टेज का उपयोग करें।

— crasic
स्रोत

मैं देखता हूं, यह दिलचस्प है। मैं इसे जाने दूँगा। धन्यवाद। इसलिए चूंकि वोल्टेज ड्रॉप कम या ज्यादा स्थिर है इसलिए मैं इसे वोल्टेज से दूर कर सकता हूं? बस तर्क को सीधे मेरे सिर में लाने की कोशिश कर रहा था।

— फ्रीमैन

@Freeman: हाँ। अपने डायोड के नाममात्र आगे के वोल्टेज को निर्धारित करने के लिए डेटा-शीट पर एक नज़र डालें।

— Rev1.0

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मैं एक शुरुआती हूं और डायोड के बारे में कोई जैक नहीं हूं। डायोड के माध्यम से बहने वाले वर्तमान की गणना के लिए अब आपको आपूर्ति वोल्टेज का निर्धारण करने की आवश्यकता है, डायोड वोल्टेज ड्रॉप को घटाएं, और इस नई निचली वोल्टेज का उपयोग करके गणना करें कि मेरे लिए चाल चली गई है।

— कोहनी रॉबर्ट

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एलईडी में एक अंतर्निहित वोल्टेज ड्रॉप (एक एलईडी की प्रकृति के कारण) है। आप ड्रॉप को निर्धारित करने के लिए खरीदी गई एलईडी की कल्पना शीट को देख सकते हैं। एलईडी का रंग आमतौर पर उस पार वोल्टेज ड्रॉप को प्रभावित करता है।

अधिक विस्तृत विवरण के लिए:

https://en.wikipedia.org/wiki/LED_circuit

— सैवियो
स्रोत