LED'in Yanmasını Nasıl Önlersiniz?: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

LED'in yanmasını nasıl engelleriz demeden önce LED'in ne olduğunu söylemeliyiz.

LED, ışık yayan diyot anlamına gelir, içinden akım geçtiğinde belirli bir renkte görünür ışık yayan ve akkor, flüoresan ve gaz deşarjlı lambalar gibi geleneksel ışık kaynaklarından temel olarak farklı olan yarı iletken bir cihazdır. Oldukça yoğun katkılı yarı iletken malzemeden çok ince bir tabakadan yapılmıştır.

Adım 1: LED'in Tarihçesi

yarı iletkenler

Yarı iletkenler, germanyum veya silisyum gibi iletkenler ile yalıtkanlar arasında iletkenliği olan malzemelerdir.

Delikler (pozitif yüklü elektrik yükü taşıyıcılarıdır) ve elektronlar (negatif yüklü parçacıklardır), yarı iletkenlerde akımın akışından sorumlu olan yük taşıyıcı türleridir.

Yarı İletken Türleri

1. İçsel bir yarı iletken malzeme, silikon gibi yalnızca tek tip bir elementten oluşur.
2. Dışsal bir yarı iletken, elektriksel özelliklerini değiştirebilen belirli bir safsızlık (Saf olmayan yarı iletken) ile katkılanmış bir yarı iletkendir. Saf yarı iletkene safsızlık atomları ekleme işlemine Doping denir.

Dışsal Yarı İletken

Dışsal yarı iletken ayrıca şu şekilde sınıflandırılabilir:

• N-tipi Yarı İletken: (Silikon) gibi saf bir yarı iletken, beş değerlikli bir safsızlık (P, As) ile katkılandığında. n-tipi yarı iletkendeki elektronlar çoğunluk taşıyıcılarıdır ve delikler azınlık taşıyıcılarıdır.
• P-tipi Yarı İletken: (silikon) gibi saf bir yarı iletken, üç değerlikli bir safsızlık (B, Al) ile katkılandığında. P-tipi yarı iletkendeki delikler çoğunluk taşıyıcılarıdır ve elektronlar azınlık taşıyıcılarıdır.

Pn kavşağı

Bir p-n eklemi, p tipi yarı iletken (fazla deliğe sahiptir) ve n tipi yarı iletken (fazla elektrona sahiptir) arasındaki bir sınırdır. Tükenme Bölgesi, p-tipi ve n-tipi arasında bir duvar görevi görür ve daha fazla serbest elektron ve delik akışını engeller.

Diyot

Yarıiletken diyot, Yarıiletkenlerin uygulamalarından biridir, iki ucunda bir p-n bağlantısı ve metalik kontaklardan oluşan ve tek yönde akım akışına karşı direnci düşük olan iki uçlu bir cihazdır.

LED, Yarı İletken Diyotun uygulamalarından biridir

Daha fazla bilgi için yarı iletkenler hakkındaki makalemizi ziyaret edin.

Adım 2: LED Akım Sınırlama Dirençleri

LED'in Yanmasını Nasıl Önlersiniz?

Bir LED'i doğrudan bir güç kaynağına bağlamak, LED'in yanmasına neden olabilir. Led ile voltaj kaynağı arasına seri olarak bir direnç bağlamamız gerekir, bu direnç balast direnci olarak adlandırılır ve balast direnci LED üzerinden akımı sınırlamak ve yanmasını önlemek için kullanılır.

Voltaj kaynağı, LED'in voltaj düşüşüne eşitse, direnç gerekmez.

Balast direncinin direncini Ohm kanunu ve Kirchhoff devre kanunları ile hesaplamak kolaydır. Nominal LED voltajı, voltaj kaynağından çıkarılır ve ardından istenen LED çalışma akımına bölünür.

Adım 3: Analiz (1 Ohm Dirençli LED Devresi)

Led ile voltaj kaynağı arasına seri olarak 1 ohm değerinde bir direnç bağladığımızda 808 mA değerinde bir devrede akım aktığını fark ederiz(bu değer çok büyüktür, ledin yanmasına ve mutlak surette yanmasına neden olabilir) LED üzerinden maksimum akım 20 mA'dır).

Bir devrede akan akımı 20 mA yapan direncin değerine ulaşana kadar direnç değerini değiştirerek bir devrede akan akımın değerini ve LED voltajını düşürmemiz gerekir.

Adım 4: Analiz (Direnç Değerini değiştirme)

Direnç değerini 1 ohm'dan 200 ohm'a değiştirdiğimizde şunu fark ederiz: Bir devrede geçen Akım 33,8 mA'dır. Led üzerindeki Voltaj 2,18 V'dir

Bir devrede 20 mA akan akım yapan direncin değerine ulaşana kadar direnç değerini arttırmalıyız.

Direnç değerini 200 ohm'dan 300 ohm'a değiştirdiğimizde şunu fark ederiz: Bir devrede geçen Akım 22,9 mA'dır. Led üzerindeki Voltaj 2.10 V'tur

Direnç değerini 300 ohm'dan 345 ohm'a değiştirdiğimizde şunu fark ederiz: Bir devrede geçen akım 20.0 mA'dır. Led üzerindeki Voltaj 2,08 V'dir

Artık LED üzerinden akımı sınırlamamız ve yanmasını önlememiz gereken bir balast direncinin (R>=345 Ohm) sınırını biliyoruz.

Adım 5: Devre Animasyonları

devre animasyonlarından anlıyoruz ki

bir balast direncinin değerini arttırdığımızda, akımı LED üzerinden sınırlamak ve yanmasını önlemek için bir balast direnci kullanıldığı için mevcut hız azalır.

Okuduğunuz için teşekkürler.