Question

ولتاژ و جریان ال ای دی ها با رنگ های مختلف

همانطور که میدانیم ال ای دی ها با توجه به رنگ نور آنها دارای ولتاژ کاری (Vf) متفاوتی هستند. این نکته در ساخت تابلو های ال ای دی ثابت که نیاز به سری و موازی کردن تعداد زیادی ال ای دی داریم بسیار حائز اهمیت است.

همانطور که در جدول زیر مشاهده میشود هر ال ای دی با توجه به رنگ آن دارای ولتاژ حداقل و حداکثر مشخصی میباشد

مطابق جدول بالا رنگ قرمز با 1.7 ولت کمترین ولتاژ و رنگ سفید با 4 ولت بیشترین ولتاژ را نیاز دارند.

جریان ال ای دی ها به رنگ آنها وابسته نیست و فقط به نوع ال ای دی و توان ال ای دی بستگی دارد.

مثلا ال ای دی ها DIP سایز 3 میلی متر و 5 میلی متر معمولا جریانی در حدود 15 تا 25 میلی آمپر دارند در حالی که ال ای دی های پاور 1 وات دارای جریان 300 تا 350 میلی آمپر هستند و ال ای دی های پاور 3 وات دارای جریان حدود 900 میلی آمپر هستند.

سری و موازی کردن ال ای دی ها

هرگاه بخواهیم گروهی از ال ای دی ها را روشن نماییم به ناچار باید ال ای دی ها را با هم سری یا موازی کنیم.

اولین نکته در محاسبه چگونگی آرایش ال ای دی ها دانستن اطلاعات ال ای دی های مورد استفاده و منبع تغذیه در دسترس است.

به عنوان مثال فرض کنیم 2 عدد ال ای دی سبز، 1 عدد ال ای دی آبی و 3 عدد ال ای دی قرمز از نوع ال ای دی 5 میلی متر در اختیار داریم و میخواهیم توسط یک باطری 9 ولتی آنها را روشن نماییم.

همانطور که در بالا گفته شد جریان مصرفی و مناسب ال ای دی های 5 میلی متر را 18 میلی آمپر یا 0.018 آمپر در نظر میگیریم. همچنین ولتاژ مناسب ال ای دی سبز 2.2 ولت، ال ای دی آبی 3.3 ولت و ال ای دی قرمز 2 ولت میباشد.

حال تنها نکته باقیمانده محاسبه مقاومت مناسب جهت عملکرد مناسب ال ای دی ها میباشد.

مثال:

حال فرض میکنیم بخواهیم مطابق شکل بالا هر رنگ ال ای دی را در یک سطر قرار دهیم و ال ای دی های هم رنگ را سری کنیم.(البته ال ای دی ها را به روش های دیگری هم میتوانستیم سری و موازی کنیم)

قانون در سری کردن ال ای دی ها به این صورت است که تا جایی که مجموع ولتاژ مورد نیاز ال ای دی ها از ولتاژ منبع تغذیه بیشتر نشود، میتوان ال ای دی ها را سری کنیم.

حال با فرضیات شکل بالا مثلا برای محاسبه مقاومت ال ای دی های سبز رنگ ابتدا مجموع ولتاژ ال ای دی های سبز رنگ را محاسبه میکنیم که چون 2 عدد ال ای دی سبز دارم 2*2.2=4.4 ولت میباشد.

حال طبق قانون اهم مقدار مقاومت برابر است با

اهم  256 =0.018 / (4.4 – 9)=R

به همین ترتیب مقاومت شاخه های دیگر را محاسبه میکنیم.

روشن کردن ال ای دی با برق شهر بدون استفاده از درایور 

در بسیاری از موارد به منظور کاهش هزینه تمام شده محصولات روشنایی به جای استفاده از درایور، مستقیما از برق شهر میتوان یک تا چندین ال ای دی را راه اندازی نمود.

البته این کار خالی از اشکال نیست و چندین مشکل میتواند ایجادنماید که عباتند از:

1- ایزوله نبودن ال ای دی ها از برق شهر (احتمال برق گرفتگی در صورت عدم رعایت نکات ایمنی)

2- بهینه نبودن لامپ از نظر میزان مصرف انرژی ( به دلیل اتلاف انرژی در مقاومت ها)

3- بهینه نبودن لامپ از نظر میزان نور تولیدی

4- امکان سوختن مدار به دلیل نوسانات برق

در مدار شکل زیر نحوه روشن کردن یک تا چندین ال ای دی با استفاده از برق شهر مشاهده میشود.

خازن C1  وظیفه کاهش برق شهر از 220 را بر عهده دارد که مقدار آن به تعداد ال ای دی های سری شده بستگی دارد.

مقاومت R1 مقدار بسیار بزرگی دارد و فقط نقش دشارژ خازن C1 در زمان قطع برق ورودی را بر عهده دارد.

دیود ها به صورت پل دیود بسته شده اند و نقش یکسوکنندگی برق شهر را بر عهده دارند که به جای چهار دیود مجزا میتوان از ای سی های پل دیود استفاده کرد.

خازن C2 نقش کاهش ریپل و DC کردن ولتاژ را بر عهده دارد.

مقاومت R2 وظیفه تامین ولتاژ مناسب ال ای دی های سری را بر عهده دارد. و مقدار آن به تعداد ال ای دی های سری بستگی دارد.

Answer 1

روشن کردن ال ای دی پاور با منبع ولتاژ ( آداپتور یا منبع تغذیه سویچینگ )

A=تعداد ال ای دی سری شده ضرب در 3.1 ( برای رنگ قرمز و امبر 2.2 )

A= B - ولتاژ منبع شما

* جمع ولتاژ LED های سری شده نباید از ولتاژ منبع بیشتر باشد. برای منبع 12 ولت حداکثر میتوان 3 عدد LED سفید (یا سبز، آبی، فیروزه ای و صورتی ) و 4 عدد LED قرمز (یا امبر) سری کرد.برای منبع 24 ولت حداکثر میتوان 7 عدد LED سفید (یا سبز، آبی، فیروزه ای و صورتی ) و 10 عدد LED قرمز (یا امبر) سری کرد.

مقاومت مورد نیاز= B / 0.3                       برای ال ای دی های یکوات ( بر حسب اهم)
 
مقاومت مورد نیاز= B / 0.6                       برای ال ای دی های سه وات ( بر حسب اهم)

 
محاسبه حداقل وات مقاومت

وات مقاومت= B x 0.3                         برای ال ای دی یکوات

وات مقاومت= B x 0.6                         برای ال ای دی سه وات

 

مثال : روشن کردن 3 LED سفید یکوات با منبع 12 ولت

A= 3 X 3.1 = 9.3

B= 12 - 9.3 = 2.7

 مقاومت = 2.7/0.3 = 9 اهم

از آنجا که مقاومت 9 اهم در رنج استاندارد قرار ندارد از مقاومت 8.2 یا 10 اهم استفاده خواهیم کرد.

وات مقاومت = 0.81 وات = 2.7X0.3

میتوانید از مقاومت 8 یا 10 اهم 1 وات استفاده کنید. یا اینکه دو مقاومت 3.9 و 5.6 اهم 1 وات را با هم سری کنید.

 

مثال : روشن کردن 4 LED قرمز سه وات با منبع 12 ولت

A= 4 X 2.2 = 8.8

B= 12 - 8.8 = 3.2

 مقاومت = 3.2/0.6 = 5.33 اهم

از آنجا که مقاومت 5.33 اهم در رنج استاندارد قرار ندارد از مقاومت 5.6 اهم استفاده خواهیم کرد.

وات مقاومت = 1.92 وات = 3.2X0.6

میتوانید از مقاومت 5.6 اهم 3 وات استفاده کنید.

 

مثال : روشن کردن 2 LED سفید و 2 LED قرمز یکوات با منبع 12 ولت (هر 4 LED سری شده )

A= 2 X 3.1 + 2 X 2.2 = 10.6

B= 12 - 10.6 = 1.4

 مقاومت = 1.4/0.3 = 4.66 اهم

از آنجا که مقاومت 4.66 اهم در رنج استاندارد قرار ندارد از مقاومت 4.7 اهم استفاده خواهیم کرد.

وات مقاومت = 0.42 وات = 1.4X0.3

میتوانید از مقاومت 4.7 اهم 1 وات استفاده کنید.

 

 

 روشن کردن ال ای دی پاور با باتری ماشین ( باتری 12 و 24 ولت )

از آنجا که باتری ماشین 12 ولت در حالت شارژ کامل حدود 13.5 ولت و باتری ماشین سنگین 24 ولت نیز در حالت شارژ کامل حدود 27 ولت میباشد، لازم است در محاسبات بالا مقادیر 13.5 و 27 ولت را لحاظ کنیم.

پس برای باتری 12 ولت که در واقع 13.5 ولت میباشد حداکثر میتوان 4 عدد LED سفید (یا سبز، آبی، فیروزه ای و صورتی ) و 5 عدد LED قرمز (یا امبر) سری کرد.برای باتری 24 ولت نیز که در واقع 27 ولت میباشد حداکثر میتوان 8 عدد LED سفید (یا سبز، آبی، فیروزه ای و صورتی ) و 11 عدد LED قرمز (یا امبر) سری کرد.

 

مثال : روشن کردن 4 LED سفید یکوات با باتری ماشین 12 ولت ( 13.5 ولت )

A= 4 X 3.1 = 12.4

B= 13.5 - 12.4 = 1.1

 مقاومت = 1.1/0.3 = 3.66 اهم

از آنجا که مقاومت 3.66 اهم در رنج استاندارد قرار ندارد از مقاومت 3.3 یا 3.9 اهم استفاده خواهیم کرد.

وات مقاومت = 0.33 وات = 1.1X0.3

میتوانید از مقاومت 3.3 یا 3.9 اهم 1 وات استفاده کنید. یا اینکه دو مقاومت 1 و 2.7 اهم 1 وات را با هم سری کنید.