LED hl. مؤشرات LED. ما الذي يمكن عمله من المصابيح بيديك
1. لماذا "LIGHT + DIODE"؟
قبل التعرف على LED ، من المستحسن للغاية معرفة شيء عن أشباه الموصلات بشكل عام وعن الصمام الثنائي التقليدي بشكل خاص (انظر مقالتي "أشباه الموصلات"). 
SvetoDiod أو الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED ، LED ؛ eng. الصمام الثنائي الباعث للضوء ، الصمام الثنائي الباعث للضوء) - جهاز أشباه الموصلات مع تقاطع ثقب إلكترون (تقاطع p-n-junction) ، والذي ينتج إشعاعًا ضوئيًا عند مرور تيار كهربائي خلاله في الاتجاه الأمامي. التعيين الرسومي الشرطي لمصباح LED.
تشغيل مباشر لمؤشر LED:
برنامج لحساب المقاوم الإضافي على الموقع http://www.radiolodka.ru
تذكير. التيار في أشباه الموصلات هو حركة منظمة لحاملات الشحن المجاني - الإلكترونات والثقوب. فقط الإلكترونات "-" تتحرك بالفعل. الثقوب عبارة عن جسيمات مشحونة خيالية "+". في الواقع ، الثقب هو ذلك المكان (المبسط) في غلاف الإلكترون ، حيث "هرب" الإلكترون. من المفترض أن تتركز الشحنة "+" (يبدو أننا ننسى شحنة الذرة بأكملها - أيون "+"). يسمى تكوين زوج ثقب الإلكترون بالتفكك. تتحرك الإلكترونات الحرة بشكل عشوائي ، وتتحرك الثقوب أيضًا. إذا تم إنشاء مجال كهربائي في أشباه الموصلات ، فستصبح حركة الحاملات الحرة مرتبة (مبسطة للغاية) - سيظهر تيار كهربائي. يمكننا أن نفترض أن التيار في أشباه الموصلات هو حركة منظمة للإلكترونات والثقوب.
في الواقع ، تحدث العملية العكسية باستمرار - إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب: بعض الإلكترونات الحرة "تعود إلى دوائرها" ، أي تحتل أماكن خالية في قذائف الإلكترون. عند درجة حرارة ثابتة ، تكون عمليات إعادة التركيب والتفكك متوازنة بشكل متبادل (وهذا ما يسمى بالتوازن الرقمي) ، ويظل تركيز حاملات الشحن المجاني في أشباه الموصلات دون تغيير ، وبالتالي لا تتغير القوة الحالية. التغيير في درجة الحرارة في اتجاه أو آخر يستلزم تغييرًا في تركيز الحاملات الحرة وتغيرًا في مقدار التيار. هذا هو السبب في أن مقاومة أشباه الموصلات تعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة ، لكن هذه قصة مختلفة قليلاً ... 
حتى الصمام. من المعروف من فيزياء المدرسة أنه عندما ينتقل إلكترون في ذرة من مستوى أعلى إلى مستوى أدنى ، ينبعث كم من الطاقة الكهرومغناطيسية. الضوء هو أيضا إشعاع كهرومغناطيسي. لذلك ، كل هذا يتوقف على ما هو الفرق بين طاقات المستويات "العليا" و "الدنيا". هذه الطاقة هي التي تحدد تواتر الإشعاع الكهرومغناطيسي. في بعض الحالات ، يتوافق التردد مع نطاق الضوء المرئي.
وبالتالي ، إذا كان إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب مصحوبًا بانبعاث الطاقة الكهرومغناطيسية ، فلدينا LED. يمكن لمصباح LED أن ينبعث من الأشعة فوق البنفسجية (UV) إلى الأشعة تحت الحمراء (IR).
لا تصدر جميع مواد أشباه الموصلات الضوء بكفاءة عند إعادة تجميعها. تتضمن أفضل "بواعث" GaAs أو InP ، بالإضافة إلى ZnSe أو CdTe. من خلال تغيير تكوين أشباه الموصلات ، من الممكن إنشاء مصابيح LED لجميع الأطوال الموجية الممكنة من الأشعة فوق البنفسجية (GaN) إلى الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (PbS).
لا تصدر الثنائيات المصنوعة من السيليكون أو الجرمانيوم أو كربيد السيليكون أي ضوء عمليًا. ومع ذلك ، فيما يتعلق بتطوير تقنية السيليكون ، يجري العمل على إنشاء مصابيح LED قائمة على السيليكون.
في الاتحاد السوفيتي في السبعينيات من القرن العشرين ، تم إنتاج KL101 LED أصفر يعتمد على كربيد السيليكون (SiC) ، على الرغم من سطوعه المنخفض للغاية. 
يوضح الجدول اعتماد لون توهج LED على مادة أشباه الموصلات
الطول الموجي (نانومتر) |
الجهد (V) |
مادة أشباه الموصلات |
||
الأشعة تحت الحمراء (IR) |
زرنيخيد الغاليوم (GaAs) |
|||
610 < λ < 760 |
1.63 < ΔV < 2.03 |
زرنيخيد الغاليوم الألومنيوم (AlGaAs) |
||
البرتقالي |
590 < λ < 610 |
2.03 < ΔV < 2.10 |
فوسفيد زرنيخيد الغاليوم (GaAsP) |
|
570 < λ < 590 |
2.10 < ΔV < 2.18 |
فوسفيد زرنيخيد الغاليوم (GaAsP) |
||
500 < λ < 570 |
1.9 < ΔV < 4.0 |
نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN) / نيتريد الغاليوم (III) (GaN) |
||
450 < λ < 500 |
2.48 < ΔV < 3.7 |
سيلينيد الزنك (ZnSe) |
||
البنفسجي |
400 < λ < 450 |
2.76 < ΔV < 4.0 |
نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN) |
|
أرجواني |
أنواع مختلفة |
2.48 < ΔV < 3.7 |
المصابيح المزدوجة باللون الأزرق / الأحمر ، |
|
الأشعة فوق البنفسجية (UV) |
3.1 < ΔV < 4.4 |
الماس (235 نانومتر) |
||
طيف واسع |
الصمام الثنائي الأزرق / فوق البنفسجي والفوسفور الأصفر |
2. ارجع إلى الأصول
تم تقديم أول تقرير معروف عن انبعاث الضوء من الصمام الثنائي الصلب في عام 1907 من قبل المجرب البريطاني Henry Round of Marconi Labs. اكتشف Round لأول مرة ووصف اللمعان الكهربائي ، والذي اكتشفه أثناء دراسة مرور التيار في زوج من كربيد السيليكون المعدني (الكربوراندوم ، SiC) ، ولاحظ التوهج الأصفر والأخضر والبرتقالي على الكاثود.
التلألؤ الكهربائي - تألق متحمس بواسطة مجال كهربائي.
لوحظ في المواد شبه الموصلة والفوسفور البلوري ، والذرات (أو الجزيئات) التي تنتقل إلى حالة مثارة تحت تأثير تيار كهربائي يمر أو مجال كهربائي مطبق.
التلألؤ (من اللات. التجويف، جنس. قضية لومينيس- ضوء و هلال- لاحقة تعني عمل ضعيف) - تلألؤ غير حراري لمادة يحدث بعد أن تمتص طاقة الإثارة. تم وصف التلألؤ لأول مرة في القرن الثامن عشر.
في البداية ، تم استخدام ظاهرة اللمعان في صناعة الدهانات المضيئة والتركيبات الخفيفة بناءً على ما يسمى بالفوسفور ، للتطبيق على موازين الأجهزة المعدة للاستخدام في الظلام. لم يجذب اللمعان الكثير من الاهتمام في الاتحاد السوفياتي حتى عام 1948 ، عندما اقترح العالم السوفيتي S. I. Vavilov في جلسة للمجلس الأعلى بدء تصنيع مصابيح الفلورسنت الاقتصادية واستخدام اللمعان في تحليل المواد الكيميائية. في الحياة اليومية ، تم استخدام ظاهرة اللمعان في مصابيح الفلورسنت "ضوء النهار" وأنابيب أشعة الكاثود لمناظير الحركة. تكمن ظاهرة التألق في ظاهرة تضخيم الضوء ، والتي تم تأكيدها تجريبياً من خلال أعمال V. 
تكررت التجارب على التلألؤ الكهربائي في وقت لاحق ، بصرف النظر عن Round ، في عام 1923 بواسطة O.V. المواد غير المتشابهة - اللمعان الكهربائي لتقاطع أشباه الموصلات (في ذلك الوقت ، لم يكن مفهوم "تقاطع أشباه الموصلات" موجودًا بعد). تم نشر هذه الملاحظة ، ولكن بعد ذلك لم يتم فهم الأهمية الكبيرة لهذه الملاحظة وبالتالي لم يتم التحقيق فيها لعدة عقود.
أظهر لوسيف أن التلألؤ الكهربائي يحدث بالقرب من تقاطع المواد. لم يكن هناك تفسير نظري للظاهرة في ذلك الوقت. قدر لوسيف تمامًا الأهمية العملية لاكتشافه ، والذي جعل من الممكن إنشاء مصادر ضوئية صغيرة الحجم (غير مفرغة) ذات جهد إمداد منخفض جدًا (أقل من 10 فولت) وسرعة عالية جدًا. حصل على شهادتي حقوق ملكية لـ "Light Relay" (تم الإعلان عن الأولى في فبراير 1927)
أصبحت الصناعة متورطة تطوير مصابيح أشباه الموصلاتفقط في 1951. في الولايات المتحدة الأمريكية ، تم إنشاء مركز بدأ في تطوير المصابيح بناءً على "تأثير لوسيف". كان يرأس المركز العالم الشهير ك. ليخوفيتس.
الأمريكان جاري بيتمان وروبرت بايارد من شركة تكساس إنسترومنتس في عام 1961 اكتشف تقنية LED بالأشعة تحت الحمراءوحاصلة على براءة اختراع. 
في عام 1962تم تصميم Nick Holonyak في جامعة إلينوي لشركة General Electric أول LED في العالم(تستخدم في الممارسة) ، والتي عملت في نطاق الضوء (الأحمر). وهكذا ، أصبح Holonyak يُعتبر "أب الصمام الثنائي الباعث للضوء الحديث".
في عام 1968تم انشائه أول مصباح ليد، والذي كان مخصصًا لمؤشر مونسانتو.
أيضًا الخامس1968قدمت شركة Hewlett-Packard الأمريكية أول ملصق إعلاني LED في العالم. كانت شاشة ذات إضاءة خافتة مع عرض المعلومات في الضوء الأحمر.
في عام 1972 جورج كرافورد(طالب سابق في هولونياك) ، اخترع أول LED أصفر في العالموجعل المصابيح الحمراء والبرتقالية أكثر سطوعًا بنحو 10 مرات.
في عام 1976أنشأ T. Pistol أول مصباح LED عالي السطوع عالي الأداء في العالم يستخدم في الاتصالات. تم تكييفه خصيصًا لنقل البيانات عبر خطوط اتصال الألياف الضوئية.
ظلت مصابيح LED باهظة الثمن حتى عام 1968 (حوالي 200 دولار للقطعة الواحدة) ، وكان تطبيقها العملي محدودًا. كانت مونسانتو أول شركة تنتج كميات كبيرة من مصابيح LED تعمل في نطاق الضوء المرئي وقابلة للتطبيق في المؤشرات. نجحت Hewlett-Packard في استخدام مصابيح LED في حاسبات الجيب السائدة المبكرة.
ومن المثير للاهتمام ، أنه حتى أوائل السبعينيات ، أطلق العلماء الأمريكيون اسم LED لوسيفضوء- "نور لوسيف". مع مرور الوقت العنوان ضوء لوسيفذكر أقل وأقل ، ونسيها تدريجيا.
3. حالياًلقد وجدت مصابيح LED المختلفة تطبيقًا واسعًا. أمثلة:
3.1. الإضاءة والإشارة في أجهزة الراديو والأجهزة المنزلية 
مؤشرات مستوى إشارة الخرج لمضخمات تردد الصوت ؛ 
نفس الشيء ، ولكن يتم استبدال الأسهم بمصابيح LED ؛ 
في مكبرات الصوت الأنبوبية ، عندما لا يكون هناك ما يكفي من الضوء الذي يعطي توهجًا للمصابيح ، يتم تشغيل مصابيح LED للحصول على تأثير أكبر ؛ 
في مفتاح الضوء العادي.
3.2 مصابيح وتركيبات مختلفة 
صحيح أن هذه المصابيح تكلف الكثير ، لأنها مرتبة بكل بساطة: 
3.3 لمبات الليد وجميع أنواع الإنارة للسيارات 
3.4. الإضاءة الزخرفية:
الداخلية 
المباني والهياكل 
وأشياء أخرى ، الإعلان 
3.5 الصمام الثنائي الباعث للضوء بالليزر - ليزر أشباه الموصلات الذي تم إنشاؤه على أساس الصمام الثنائي الباعث للضوء. 
في ظل ظروف معينة ، يمكن أن يكون الإلكترون والثقوب قبل إعادة التركيب في نفس المنطقة من الفضاء لفترة طويلة جدًا (تصل إلى ميكروثانية). إذا مر فوتون من التردد (الطنين) المطلوب في هذه اللحظة عبر هذه المنطقة من الفضاء ، فيمكن أن يتسبب في إعادة تركيب قسري مع إطلاق فوتون ثان ، وسيتطابق اتجاهه ومتجه الاستقطاب والمرحلة تمامًا مع نفس خصائص الأول. الفوتون.
في الصمام الثنائي الليزري ، تُصنع بلورة أشباه الموصلات على شكل صفيحة مستطيلة رفيعة جدًا. هذه اللوحة ، في الواقع ، هي دليل موجي بصري ، حيث يكون الإشعاع محدودًا في مساحة صغيرة نسبيًا. يتم تخدير الطبقة العليا من البلورة لإنشاء منطقة n ، ويتم إنشاء منطقة p في الطبقة السفلية. والنتيجة هي تقاطع مسطح p-n من منطقة كبيرة. يتم صقل جانبي (نهايات) البلورة لتشكيل مستويات متوازية ناعمة تشكل مرنانًا ضوئيًا يسمى مرنان فابري-بيرو. سوف يمر فوتون عشوائي من الانبعاث التلقائي ، المنبعث عموديًا على هذه المستويات ، عبر الدليل الموجي البصري بأكمله وينعكس عدة مرات من النهايات قبل أن يخرج. سيؤدي مروره على طول الرنان إلى إعادة التركيب المحفّز ، مما يؤدي إلى إنشاء فوتونات جديدة وجديدة بنفس المعلمات ، وسيتم تضخيم الإشعاع (آلية الانبعاث المحفزة). بمجرد أن يتجاوز الكسب الخسارة ، سيبدأ توليد الليزر.
يمكن أن تكون ثنائيات الليزر من عدة أنواع. في الجزء الرئيسي منها ، تكون الطبقات رفيعة جدًا ، ويمكن لمثل هذا الهيكل أن يولد إشعاعًا فقط في اتجاه موازٍ لهذه الطبقات. من ناحية أخرى ، إذا كان الدليل الموجي 
اجعلها واسعة بما يكفي مقارنة بطول الموجة ، وستكون قادرة على العمل في عدة أوضاع عرضية. يسمى هذا الصمام الثنائي الصمام الثنائي متعدد الأوضاع. «
متعدد-
وضع»
). يمكن استخدام مثل هذه الليزرات في الحالات التي تتطلب طاقة إشعاعية عالية من الجهاز ، ولا يتم تعيين شرط التقارب الجيد للحزمة (أي أنه يُسمح بالانتشار بشكل كبير -). مجالات تطبيق مثل هذه الليزر هي: الطابعات ، والصناعات الكيماوية ، وضخ أنواع الليزر الأخرى. من ناحية أخرى ، إذا كان تركيز الحزمة الجيد مطلوبًا ، فيجب جعل عرض الدليل الموجي مشابهًا لطول موجة الإشعاع. هنا ، سيتم تحديد عرض الحزمة فقط من خلال الحدود التي يفرضها الانعراج. هذه 
تستخدم الأجهزة في أجهزة التخزين الضوئية ، ومصممي الليزر ، وكذلك في تكنولوجيا الألياف. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن مثل هذه الليزرات لا يمكنها دعم العديد من الأنماط الطولية ، أي أنها لا تستطيع أن تنبعث بأطوال موجية مختلفة في وقت واحد.
يعتمد الطول الموجي للإشعاع في الصمام الثنائي لليزر على فجوة النطاق بين مستويات الطاقة في منطقتي p و n لأشباه الموصلات.
نظرًا لحقيقة أن العنصر المشع رقيق جدًا ، فإن الحزمة عند خرج الصمام الثنائي تتباعد على الفور تقريبًا بسبب الانعراج. للتعويض عن هذا التأثير والحصول على شعاع رفيع ، من الضروري استخدام العدسات المتقاربة. غالبًا ما تستخدم العدسات الأسطوانية لليزر العريض متعدد الأوضاع. بالنسبة لليزر أحادي الوضع ، عند استخدام العدسات المتماثلة ، سيكون قسم الحزمة بيضاوي الشكل ، لأن الاختلاف في المستوى العمودي يتجاوز التباعد في المستوى الأفقي. يظهر هذا بوضوح في مثال حزمة مؤشر الليزر.
في أبسط جهاز تم وصفه أعلاه ، من المستحيل عزل طول موجة واحد ، باستثناء خاصية القيمة المميزة للرنان البصري. ومع ذلك ، في الأجهزة ذات الأنماط الطولية المتعددة والمواد القادرة على تضخيم الإشعاع في نطاق تردد واسع بما فيه الكفاية ، يمكن التشغيل عند عدة أطوال موجية. في كثير من الحالات ، بما في ذلك أشعة الليزر الأكثر وضوحًا ، تعمل عند طول موجي واحد ، والذي ، مع ذلك ، لديه عدم استقرار قوي ويعتمد على العديد من العوامل - التغيرات في القوة الحالية ، ودرجة الحرارة المحيطة ، وما إلى ذلك. في السنوات الأخيرة ، تم تصميم أبسط ليزر خضع الصمام الثنائي الموصوف أعلاه للعديد من التحسينات حتى تتمكن الأجهزة القائمة عليها من تلبية المتطلبات الحديثة
3.6 في محركات الأقراص المضغوطة وأقراص DVD و Blu-ray الليزرية 
جهاز محرك عينة للقرص المضغوط: 
يولد ليزر أشباه الموصلات (4) شعاع ليزر منخفض الطاقة يصطدم بمرآة عاكسة. يقوم محرك يتم التحكم فيه بواسطة معالج دقيق بنقل عربة متحركة (6) بمرآة عاكسة وعدسة تركيز (7) إلى مسار القرص المضغوط المطلوب (1). يركز شعاع الليزر على سطح القرص باستخدام عدسة ، ثم تقوم العدسة بتركيز الشعاع المنعكس من سطح القرص. يتم تغذية هذا الشعاع بمساعدة نظام بصري (5) إلى جهاز كشف ضوئي (3) ، والذي يحول نبضات الضوء المستقبلة إلى نبضات كهربائية ، ثم يتم فك تشفيرها بواسطة وحدة التحكم (2) بطريقة مناسبة وإرسالها إلى الكمبيوتر في شكل بيانات رقمية.
هيكل القرص المضغوط تحت المجهر الإلكتروني: 
القرص المضغوط (قرص مضغوط إنجليزي ، قرص مضغوط) عبارة عن وسيط تخزين ضوئي على شكل قرص بلاستيكي به فتحة في الوسط ، ويتم إجراء عملية تسجيل المعلومات وقراءتها باستخدام الليزر. كما هو مذكور أعلاه ، أصبح DVD و Blu-ray تطويرًا إضافيًا للقرص المضغوط ، وكان تسجيل الحاكي هو النموذج الأولي.
في البداية ، تم إنشاء القرص المضغوط لتخزين التسجيلات الصوتية في شكل رقمي (المعروف باسم CD-Audio) ، ولكن فيما بعد أصبح يستخدم على نطاق واسع كوسيلة لتخزين أي بيانات (ملفات) في شكل ثنائي (ما يسمى CD-ROM - الإنجليزية قرص مضغوط للقراءة فقط ذاكرة أو قرص مضغوط للقراءة فقط ذاكرة أو قرص مضغوط - "قرص مضغوط ، ذاكرة للقراءة فقط"). في المستقبل ، ظهرت الأقراص المضغوطة ليس فقط مع القدرة على قراءة المعلومات بمجرد إدخالها عليها ، ولكن أيضًا مع القدرة على تسجيلها (CD-R) وإعادة كتابتها (CD-RW (قرص مضغوط إنجليزي قابل لإعادة الكتابة عليه ، قابل لإعادة الكتابة عليه)).
يختلف تنسيق الملف الموجود على القرص المضغوط عن تنسيق تسجيل الأقراص المضغوطة الصوتية ، وبالتالي لا يمكن لمشغل الأقراص المضغوطة الصوتي التقليدي تشغيل المعلومات المخزنة عليه ، وهذا يتطلب محركًا (جهازًا) متخصصًا لقراءة هذه الأقراص.
DVD (قرص إنجليزي رقمي متعدد الاستخدامات - قرص رقمي متعدد الأغراض ؛ أيضًا قرص فيديو رقمي باللغة الإنجليزية - قرص فيديو رقمي) - حامل معلومات مصنوع على شكل قرص له نفس حجم قرص مضغوط ، ولكن هيكل أكثر كثافة لسطح العمل ، مما يسمح بتخزين وقراءة المزيد من المعلومات باستخدام ليزر بطول موجي أقصر وعدسة ذات فتحة عددية أكبر.
يتم استخدام ليزر أحمر بطول موجي 650 نانومتر لقراءة وكتابة أقراص DVD. تبلغ مساحة المسار 0.74 ميكرون ، وهو أقل بمرتين من صوت القرص المضغوط. يعد قرص DVD المسجل ، مثل القرص المضغوط ، مثالاً على محزوز الحيود بفترة مساوية لدرجة المسار.
هناك أربعة أنواع من تنسيق DVD وفقًا لهيكل البيانات:
1 - DVD-video - يحتوي على أفلام (فيديو وصوت) ؛
2 - DVD-Audio - يحتوي على بيانات صوتية عالية الجودة (أعلى بكثير من تلك الموجودة على القرص المضغوط الصوتي) ؛
3 - DVD-Data - تحتوي على أي بيانات ؛
4 - محتوى مختلط.
على عكس الأقراص المضغوطة ، حيث تختلف بنية قرص الصوت اختلافًا جوهريًا عن قرص البيانات ، تستخدم أقراص DVD دائمًا نظام ملفات UDF (يمكن استخدام ISO 9660 للبيانات). تستخدم مقاطع فيديو DVD التي تتطلب "تشغيلها على مشغلات المستهلك" نفس نظام ملفات UDF ، ولكن مع عدد من القيود (المستند ECMA-167) - على سبيل المثال ، لا يُسمح بتجزئة الملف. وبالتالي ، يمكن لأي نوع من أنواع وسائط DVD أن يحمل أيًا من هياكل البيانات الأربعة.
قرص Blu-ray ، BD (الشعاع الأزرق الإنجليزي - الشعاع الأزرق والقرص - القرص ؛ التهجئة الزرقاء بدلاً من الأزرق - المتعمد) هو تنسيق وسائط ضوئية يستخدم للتسجيل عالي الكثافة وتخزين البيانات الرقمية ، بما في ذلك الفيديو عالي الوضوح. تم تطوير معيار Blu-ray بشكل مشترك من قبل اتحاد BDA. تم تقديم أول نموذج أولي للناقل الجديد في أكتوبر 2000. تم تقديم النسخة الحديثة في المعرض الدولي للإلكترونيات الاستهلاكية معرض الالكترونيات الاستهلاكية (CES) ، الذي عقد في يناير 2006. تم الإطلاق التجاري لتنسيق Blu-ray في ربيع عام 2006.
اشتق اسم Blu-ray ("الشعاع الأزرق") من استخدام ليزر أزرق (تقنيًا أزرق بنفسجي) بطول موجي قصير (405 نانومتر) للتسجيل والقراءة. تم حذف الحرف "e" عمدًا من كلمة "blue" من أجل التمكن من تسجيل علامة تجارية ، نظرًا لأن تعبير "blue ray" غالبًا ما يستخدم ولا يمكن تسجيله كعلامة تجارية.
منذ بداية التنسيق في عام 2006 حتى أوائل عام 2008 ، كان لدى Blu-ray منافس جاد - تنسيق HD DVD البديل. في غضون عامين ، تحولت العديد من استوديوهات الأفلام الرئيسية التي كانت تدعم HD DVD في الأصل إلى Blu-ray. قامت شركة Warner Brothers ، وهي الشركة الأخيرة التي تم إصدارها في كلا التنسيقين ، بالتخلص التدريجي من HD DVD في يناير 2008. في 19 فبراير من نفس العام ، توقف Toshiba ، مبتكر التنسيق ، عن تطوير HD DVD. يمثل هذا الحدث نهاية ما يسمى بـ "حرب التنسيق".
تستخدم تقنية بلو راي ليزر 405 نانومتر أزرق بنفسجي للقراءة والكتابة. تستخدم أقراص DVD والأقراص المضغوطة التقليدية الليزر الأحمر والأشعة تحت الحمراء بسرعة 650 نانومتر و 780 نانومتر على التوالي. تتناسب سعة القرص عكسيًا مع الطول الموجي لليزر: Blu-ray - 25 جيجا بايت ، DVD - 4.7 جيجا بايت ، CD - 700 ميجا بايت.
3.6 أجهزة تحديد المدى بالليزر ، المستويات ، المستويات 
3.7 أجهزة عرض ليزر 
3.8 مصطلح مثل تلفزيون LEDكانت مقدمة 
شركة Samsung للترويج لخطها الخاص من تلفزيونات LCD المزودة بإضاءة خلفية LED (Edge-LED). يتسبب هذا المصطلح ، تلفزيون LED ، في الكثير من الجدل بشأن شرعية استخدامه ، نظرًا لأن هذه التلفزيونات من الناحية الفنية ليست 100٪ LED (مصابيح LED مضاءة من الخلف فقط) - مصابيح LED الحديثة لأشباه الموصلات أكبر بكثير من وحدات البكسل في التلفزيون الحديث ، لذا فإن الاستخدام الفعلي لمصفوفة LED كاملة لتكوين الصورة ممكن فقط على شاشات العرض الكبيرة جدًا (على سبيل المثال ، لوحات تسجيل الاستاد ، وشاشات الإعلانات).
قبل الانتقال إلى جهاز الإضاءة الخلفية LED ، يجدر قول بضع كلمات عن المصطلحات نفسها. بادئ ذي بدء ، لا توجد أجهزة تلفزيون LED (باستثناء طرازي OLED). هناك شاشات عرض LED متخصصة مستخدمة ، على وجه الخصوص ، في الإعلانات الخارجية. بالنسبة لأجهزة التلفزيون التي تسمى LED ، فمن الأصح استدعاء تلفزيونات LCD ذات الإضاءة الخلفية LED.
LED - ما هو؟
نظرًا لأن البلورات السائلة في مصفوفة التلفزيون لا تصدر ضوءًا ، يحتاج تلفزيون LCD ، بحكم التعريف ، إلى إضاءة خلفية. يعد LED أحد أكثر مصادر الضوء فعالية وفي نفس الوقت سهلة الاستخدام ورخيصة (نسبيًا) (باللغة الإنجليزية LED - Light Emission Diod ، أي حرفياً ، الصمام الثنائي الباعث للضوء). تتمتع مصابيح LED بكفاءة عالية (حوالي 95٪) ، بينما يتم تشغيلها بواسطة تيارات منخفضة ، وتتميز بقصور ذاتي منخفض جدًا (تشغيل / إيقاف سريع).
هي مصابيح LED التي تم استخدامها في الإضاءة الخلفية لأجهزة تلفزيون LCD في السنوات الأخيرة.
- إضاءة الحافة (Edge LED) 
تم تصميم إضاءة "الحافة" (غالبًا ما يطلق عليها Edge LED) على أساس عدد صغير نسبيًا من مصابيح LED الموجودة على طول حافة الشاشة ، ويتم تسليم الضوء من مصابيح LED هذه باستخدام أدلة ضوئية (ألواح بلاستيكية شفافة) إلى مختلف مناطق من الشاشة. هذه الإضاءة الخلفية رخيصة جدًا (عدد قليل من مصابيح LED ، تحكم بسيط) ، ولكن نتيجة للبساطة ، يقتصر التحكم في الإضاءة الخلفية على مساحات كبيرة من الشاشة بالقرب من الحافة المقابلة. الميزة الرئيسية لـ Edge LED هي رخصتها واكتنازها: لا حاجة لوضع مصابيح الفلورسنت خلف مصفوفة LCD (وتوفير فجوة هوائية بالقرب من المصابيح بحيث يتم تبريدها بشكل فعال عن طريق تيار الهواء) ، مما يسمح لك بجعل أجهزة التلفزيون أرق.
- الإضاءة المباشرة (Direct-LED) 
تم بناء الإضاءة الخلفية LED المباشرة (المباشرة) أو المصفوفة (المصفوفة) على شبكة (مصفوفة) من مصابيح LED الموجودة خلف لوحة LCD. في هذه الحالة ، يمكن تشغيل وإيقاف كل مصباح LED خلفي بشكل مستقل عن المصابيح الأخرى. هذا يزيد بشكل كبير من عدد مصابيح LED الخلفية ويعقد تحكمها ، على التوالي ، يتطلب خوارزميات تحكم أكثر تقدمًا ومعالجات أكثر كفاءة تقوم بتنفيذ هذه الخوارزميات. بطبيعة الحال ، فإن أجهزة تلفزيون LCD المزودة بإضاءة خلفية LED هي الأغلى ثمناً ولكنها أيضًا أعلى جودة. خافتًا ، مما يوفر أعمق لون أسود ممكن. إذا ظهرت في نفس الوقت منطقة ساطعة في جزء آخر من الشاشة ، وإن كان مجاورًا (على سبيل المثال ، وميض من انفجار) ، فعندئذٍ عن طريق زيادة سطوع الإضاءة الخلفية في هذا الجزء من الشاشة ، يمكنك تحقيق أقصى صورة سطوع. نتيجة لذلك ، يتيح لك ذلك زيادة تباين تلفزيون LCD بشكل كبير. 
أصبح التطوير الإضافي للإضاءة الخلفية LED المباشرة إضاءة خلفية LED ملونة مباشرة. الفكرة بسيطة: إذا قمت بتثبيت مصفوفة إضاءة خلفية خلف شاشة LCD ، لا تتكون من مصابيح LED بيضاء واحدة ، ولكن من ثلاثيات من مصابيح LED باللون الأحمر والأخضر والأزرق ، فيمكنك التحكم ليس فقط في سطوع الإضاءة الخلفية ، ولكن أيضًا في لونها . هذه التكنولوجيا تسمى RGB LED. يفتح هذا إمكانيات جديدة لتحسين جودة ألوان أجهزة تلفزيون LCD وزيادة تباين الألوان.
من ناحية أخرى ، فإن استخدام مصادر إضافية للضوء الملون ينطوي على مخاطر تشويه إعادة إنتاج الألوان الطبيعية: سواء في حالة المعايرة الأولية غير الصحيحة للتلفزيون ، أو نتيجة لإلغاء معايرة الجهاز بمرور الوقت.
3.9 مؤشر LED في ميزان الحرارة وامدادات الطاقة 
3.10. مصفوفة LED 
ما هي شاشة LED ، وحدات LED؟
هذه شاشة تستخدم الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) كمصدر للضوء. تم تصميم جميع شاشات LED الحديثة باستخدام تقنية معيارية ، أي مجمعة من وحدات منفصلة متطابقة ، مثل الطوب. للأسف لا يوجد توحيد وتوحيد في هذا الشأن. لذلك ، يقوم كل مطور ومصنع بإنشاء نوع الوحدة النمطية الخاصة به وحجمها وواجهات الإشارة. يمكن أن تكون شاشة LED من أي حجم ، أي من مضاعفات حجم وحدة واحدة. 
وحدة LED هي وحدة تجميع مكتملة وظيفيًا ، حيث يتم تركيب جميع إلكترونيات التحكم. على الجانب الأمامي من الوحدة ، يتم تثبيت مصفوفات LED (وحدات فرعية) ، والتي تشكل لوحة المعلومات للشاشة المجمعة.
أمثلة على شاشات LED: 
4. أنواع LED
مصابيح LED معرضة جدًا للتلف عند تشغيلها في درجات حرارة منخفضة وتيار منخفض. لا تزال العديد من مصابيح LED التي تم إنتاجها في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي تعمل حتى اليوم. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة الحالية والعالية إلى إتلافها بسهولة. يتمثل العرض الرئيسي لخلل LED في انخفاض قوي في تدفق الضوء عند جهد التشغيل المقنن. أدى إنشاء أنواع جديدة من مصابيح LED (على سبيل المثال ، فائقة السطوع) إلى زيادة تيارات التشغيل وزيادة درجة حرارة الكريستال. لم تتم دراسة استجابة المواد التي يتم من خلالها تصنيع مصابيح LED عالية الطاقة لمثل هذه الظروف دراسة كاملة ، لذا فإن تدهور الكريستال هو أحد الأسباب الرئيسية للفشل. يعتبر LED غير قابل للتشغيل عندما ينخفض التدفق الضوئي بنسبة 75٪.
4.1 ضوء أزرق 
تعتمد مصابيح LED الزرقاء على سبائك GaN و InGaN. ينتج عن الدمج مع مصابيح LED باللونين الأحمر والأخضر لون أبيض نقي ، ولكن نادرًا ما يتم استخدام مبدأ التبييض هذا الآن.
تم تصنيع أول LED أزرق في عام 1971 بواسطة جاك بانكوف (مخترع نيتريد الغاليوم). لكنها أنتجت القليل من الضوء ليكون عمليًا. تم عرض أول صمام ثنائي أزرق لامع في عام 1993 وحظي بقبول واسع.
4.2 الضوء الابيض 
هناك طريقتان للحصول على ضوء أبيض بكثافة كافية باستخدام مصابيح LED. أولهما هو الجمع في حالة واحدة من بلورات من ثلاثة ألوان أساسية: الأحمر والأزرق والأخضر. ينتج عن خلط هذه الألوان الأبيض. طريقة أخرى هي استخدام الفوسفور لتحويل الضوء الأزرق أو فوق البنفسجي إلى ضوء أبيض واسع الطيف. يتم استخدام مبدأ مماثل في تصنيع مصابيح الفلورسنت.
4.3 أنظمة RGB 
يمكن الحصول على اللون الأبيض عن طريق مزج ألوان مختلفة ، وأكثرها شيوعًا هي الأحمر والأزرق والأخضر. ولكن نظرًا للحاجة إلى التحكم في خلط الألوان وتناثرها ، فإن تكلفة إنتاج مصابيح RGB LED عالية جدًا. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة تهم العديد من الباحثين والعلماء ، لأنها تتيح لك الحصول على درجات مختلفة من الألوان. في الوقت نفسه ، فإن كفاءة هذه الطريقة في الحصول على الضوء الأبيض عالية جدًا.
هناك عدة أنواع من المصابيح البيضاء متعددة الألوان - ثنائية وثلاثية ورباعية اللون. هناك العديد من الميزات الرئيسية لكل نوع من هذه الأنواع ، بما في ذلك استقرار اللون وتجسيد اللون وكفاءة الإضاءة. تشير كفاءة الإضاءة العالية إلى انخفاض مؤشر تجسيد اللون (CRI). على سبيل المثال ، يتمتع مصباح LED الأبيض ثنائي اللون بأفضل كفاءة إنارة (حوالي 120 لومن / واط) ولكن أقل CRI. رباعي الألوان - كفاءة إضاءة منخفضة ولكن CRI ممتاز. ثلاثي الألوان تقريبًا في المنتصف.
على الرغم من أن مصابيح LED متعددة الألوان ليست الحل الأفضل لإنتاج اللون الأبيض ، إلا أن استخدامها يسمح بإنشاء أنظمة تنتج الملايين من درجات الألوان المختلفة. المشكلة الرئيسية في ذلك هي القيم المختلفة لكفاءة الإضاءة للألوان الأساسية. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتسبب هذا في "تطفو" اللون المطلوب.
4.5 مصابيح الفوسفور 
يتم تحديد طيف LED الأبيض من خلال الضوء الأزرق المنبعث من البلورة القائمة على GaN (الذروة حوالي 465 نانومتر) ويتم تحويل الفوسفور الأصفر (500-700 نانومتر) إلى الأبيض. يسمح لك استخدام الفوسفور بأنواعه ودرجاته المختلفة بالحصول على درجات مختلفة من اللون الأبيض - من الدافئ إلى الأبرد. كما يعتمد على جودة اللون. يؤدي تطبيق طبقات متعددة من أنواع مختلفة من الفوسفور على البلورة الزرقاء إلى تحقيق أعلى CRI.
تعد مصابيح LED القائمة على الفوسفور أقل كفاءة من مصابيح LED التقليدية لأن بعض الضوء مبعثر في طبقة الفوسفور ، كما أن الفوسفور نفسه عرضة للتدهور. ومع ذلك ، تظل هذه الطريقة هي الأكثر شيوعًا في الإنتاج التجاري لمصابيح LED البيضاء. أكثر مواد الفوسفور الأصفر شيوعًا هي Ce3 +: YAG.
أيضًا ، يمكن تصنيع مصابيح LED البيضاء على أساس مصابيح LED فوق البنفسجية باستخدام الفوسفور الأحمر والأزرق مع إضافة كبريتيد الزنك. هذا المبدأ مشابه لتلك المستخدمة في مصابيح الفلورسنت. إنه أسوأ من السابق ، ولكنه يسمح لك بتحقيق إعادة إنتاج أفضل للألوان. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع الثنائيات فوق البنفسجية بكفاءة إضاءة عالية. من ناحية أخرى ، فإن الأشعة فوق البنفسجية ضارة بالإنسان.
4.6 الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs) 
إذا كان أساس السطح الباعث للضوء من أصل عضوي ، فإن هذا الصمام يسمى OLED (الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي). قد تكون المادة المنبعثة عبارة عن جزيء صغير في مرحلة التبلور أو بوليمر. يمكن أن تكون بلورات البوليمر مرنة ، على التوالي تسمى PLED أو FLED.
مقارنةً بمصابيح LED التقليدية ، فإن OLEDs أكثر إشراقًا ، كما تسمح البوليمرات لمصدر الضوء أن يكون مرنًا. في المستقبل ، على أساس هذه المصابيح ، من المخطط تصنيع شاشات عرض مرنة وغير مكلفة للأجهزة المحمولة ومصادر الإضاءة وأنظمة الديكور والملابس المضيئة. ولكن في حين أن مستوى تطوير OLED لا يسمح بتطبيقها التجاري. 
4.7 مصابيح النقاط الكمومية
تتفوق مصابيح LED القائمة على النقاط الكمومية من حيث السطوع والاستقرار بشكل ملحوظ عن نظيراتها غير العضوية ، بينما تتمتع بمزايا إضافية في شكل طيف امتصاص واسع وإمكانية التألق بأي طول.
مع زيادة قطر البلورات النانوية من 2 إلى 4 وحتى 6 نانومتر ، يتغير لون الإشعاع من الأزرق إلى الأخضر ثم الأحمر. من أجل تحقيق الضوء الأبيض ، يكفي خلط بلورات ذات أحجام مختلفة بالنسب المطلوبة. وهكذا ، تم حل مشكلة مهمة ، عندما يمكن للمادة نفسها أن تصدر ألوانًا مختلفة ، وهو ما كان مستحيلًا عند استخدام بواعث السيليكون العضوي. 
صورة لجهاز QLED مع 24 بكسل نشط ورسم بياني يوضح أطياف التألق الكهربائي QLED (الخط الصلب) وأطياف التلألؤ الضوئي للمحلول (خط متقطع).
تُعد تقنية Quantum dot LED (QLED) تقنية واعدة لإنشاء شاشات كبيرة تُستخدم في إنتاج أجهزة التلفزيون والهواتف المحمولة والكاميرات الرقمية. ومع ذلك ، فإن الأداء العالي لـ QLED لا يرقى إلى مستوى أداء تقنية عرض LED كبيرة أخرى ، وهي الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي (OLED). كجزء من دراسة جديدة ، طور العلماء نوعًا جديدًا من QLED بأعلى مستويات الكفاءة والسطوع حتى الآن ، يمكن مقارنته بشاشات OLED الفسفورية المرجعية. يُعد العائد الكمي الخارجي البالغ 18٪ لأجهزة QLED الجديدة أكثر من ضعف أعلى أداء حالي معروف للباحثين (8٪). تقترب الكفاءة أيضًا من الحد الأقصى النظري لأي LED ذي غشاء رفيع مسطح بنسبة 20٪.
تم تنفيذ العمل من قبل الباحث بنجامين إس. ماشفورد وآخرون من ليكسينغتون ، قسم QD Vision بالشركة. ماساتشوستس ، وباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. تقوم QD Vision بتصنيع مكونات الإضاءة والعرض التي تُستخدم منتجاتها اليوم في أجهزة تلفزيون Triluminos من سوني.
تتمتع QLEDs و OLEDs بمزايا فريدة ، لكن QLEDs جذابة بشكل خاص نظرًا لنحافتها وسهولة تعديل اللون ، والتي يتم توفيرها عن طريق تغيير حجم النقطة الكمومية التي تتحكم في الطول الموجي المنبعث. كما أن QLEDs ، التي تشتمل عادةً على مواد عضوية وصناعية ، تدوم أيضًا لفترة أطول من OLEDs التي تحتوي على مواد عضوية فقط.
تحتوي QLEDs النموذجية على ثلاث طبقات: طبقة داخلية من النقاط الكمومية ، وطبقة خارجية تنقل الإلكترونات ، وطبقة خارجية ثانية تنقل الثقوب. تحت تأثير التيار الكهربائي على الطبقات الخارجية ، تنتقل الإلكترونات والثقوب إلى طبقة النقاط الكمومية ، حيث يتم التقاطها بواسطة النقاط الكمومية وإعادة توحيدها. ينتج عن إعادة تركيب إلكترون واحد وثقب واحد داخل نقطة كمومية انبعاث فوتون.
كما كتب الباحثون في ورقتهم البحثية ، فإن أحد المتطلبات الرئيسية للحصول على QLED عالي الكفاءة هو وجود نقاط كمية عالية الإنتاجية لتوفير تلألؤ كهربائي وهيكل جهاز مُحسَّن لحقن الشحنات بكفاءة.
لتلبية هذه المتطلبات ، استخدم الباحثون طبقة تحتوي على ستة نانومتر من الكادميوم سيلينيد النقاط الكمومية وطبقة نقل الإلكترون من بلورات ZnO النانوية. ابتكر الباحثون أربعة إصدارات مختلفة من QLED ، كل منها بسماكات مختلفة من النقاط الكمومية (15 ، 30 ، 45 ، أو 60 نانومتر).
أظهرت التجارب أنه حتى التغييرات الصغيرة في سماكة النقطة الكمومية تؤدي إلى اختلافات كبيرة في أداء QLED. تم عرض أعلى كفاءة ، والتي كانت 18 ٪ ، بواسطة QLED بسماكة غشاء نقطي يبلغ 45 نانومتر. هذا هو أكثر مصابيح LED حمراء فاعلية على الإطلاق باستخدام طبقة باعث معالجة بالمحلول. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل QLEDs بدرجة عالية من السطوع بجهد إمداد منخفض (1.5 فولت).
كما أوضح الباحثون ، فإن تغيير سمك غشاء النقطة الكمومية يغير المسافة بين النقاط الكمومية وشحنة طبقات النقل: فكلما كان غشاء النقاط الكمومية أرق ، زادت نقاط الكم في التلامس الكهربائي مع الطبقات الخارجية.
علق Seth Coi-Sullivan ، الشريك المؤسس والمدير التنفيذي للتكنولوجيا في Quantum Dot Business ، "إن التحدي الأكثر أهمية الذي يجب معالجته في مساحة QLED ، خاصة في هذه المرحلة ، هو تحسين موثوقية أو عمر الأجهزة". "الأجهزة في هذا المستوى من التكنولوجيا تدوم لفترة كافية لاستخدامها في التطبيقات المتخصصة ، ولكن ليس لفترة كافية لاستخدامها في المنتجات الاستهلاكية."
ستواصل QD Vision العمل على تحسين أداء QLEDs وجعلها أكثر ملاءمة للإنتاج الضخم في كل من التطبيقات المرئية والأشعة تحت الحمراء.
5. عدد قليل من التصاميم البسيطة LED
5.1 جهاز إنذار المتعري للسيارات 
من السهل جدًا متابعة دائرة الوهج LED. الدائرة مبنية على هزاز متعدد ، يتم تحديد تردد النبض من خلال قيمة المقاومات R1 و R2 ، مكثف C1.
أبعاد اللوحة صغيرة جدًا ، ويمكن وضع هذه الدائرة في السيارة لمحاكاة جهاز الإنذار ضد السرقة (بعد كل شيء ، لا تزال هناك مثل هذه السيارات بدون إنذار).
لوحة الدوائر المطبوعة لهذا الجهاز غير مطلوبة ، حيث يمكنك فصل المسارات لمثل هذا الحد الأدنى من مكونات الراديو بنفسك.
يوضح الجدول قيم المقاومة والمكثفات لمختلف الفولتية وترددات الفلاش.
تعتمد مدة التوقف المؤقت بين النبضات على R1 إلى حد كبير ، ومدة النبض تعتمد على R2.
لزيادة فترة التوقف بين الومضات ، يجب زيادة مقاومة المقاوم R1 ، لتقليل مدة النبضة ، وتقليل مقاومة المقاوم R2.
جدول قيم المقاومات والمكثفات
الغذاء ، V. |
يومض في الدقيقة |
||||
5.2 أبسط موسيقى ملونة ثنائية القناة 
يوجد مرشحين للتردد عند مدخلات وحدة التحكم بالألوان والموسيقى. يمر أحدهما بالترددات الأعلى ، والآخر يمر الترددات السفلية (1-C1 R4 ، 2-R3 C2). بعد أن تنتقل الإشارة من المرشحات إلى مراحل التضخيم ، ثم إلى مصابيح LED. يمكن استخدام مصابيح LED بأي لون (استخدمت اللون الأخضر الأول والآخر باللون الأحمر). من خلال تقليل قيم المقاومات R5 و R6 إلى بضع مئات من أوم ووضع ترانزستورات KT817 ، يمكنك توصيل مصابيح LED أكثر قوة. ثم سوف يضيء تأثير الضوء الغرفة بأكملها.
إلى مكبر الصوت من مصدر الإشارة ، تحتاج إلى توصيل المدخلات x1 و x2. من السهل تمييز تفاعل مصابيح LED مع أصوات مفتاح أو آخر. بالنسبة إلى صوت الجهير ، سيومض مؤشر LED الأحمر ، وبالنسبة للأصوات الأخرى ، سيومض مؤشر LED الأخضر. يمكن ضبط السطوع باستخدام التحكم في مستوى الصوت لمصدر الصوت. يظهر مفهوم الموسيقى الملونة أدناه.
يمكن للترانزستورات استخدام أي kt315 ، kt3102 ، s945 عالي التردد. أضفت أيضًا microswitch s1 إلى دائرة الموسيقى الملونة. أستخدم هذه الدائرة لجهاز كمبيوتر عندما أستمع إلى الموسيقى.
الموقع http://radioskot.ru/publ/skhema_cvetomuzyki_na_svetodiodakh/1-1-0-95
5.3 المتعري لـ 4 مصابيح LED 
متغير من وميض LED مع 4 مصابيح LED ، والذي يسمح لك بإنشاء تأثير "إطلاق نار" بسيط باستخدام أقل عدد من مكونات الراديو. تعتمد هذه الدائرة على هزاز متعدد يعتمد على ترانزستورات KT315 ، والتي توفر إشارات بالتناوب إلى VD1-VD4 LEDs. في هذه الدائرة ، يتم اختيار المكثفات C1-C4 بطريقة تخلق تأثير حريق جار. بمساعدة المقاومات R6 و R7 ، يمكنك تغيير تردد المصابيح. ستكون هذه الدائرة محل اهتمام جميع هواة الراديو المبتدئين ، ليس فقط لبساطتها ، ولكن أيضًا لإمكانية الاختيار الفردي لسعة المكثفات C1-C4 ، وبالتالي إنشاء تأثيرات ضوئية مختلفة.
5.4. مصابيح تعمل بـ 6 مصابيح LED 
يظهر رسم تخطيطي لمثل هذا الجهاز في الشكل 1. يجب أن تتبدل مؤشرات LED على النحو التالي: VD1 ، VD3 ، VD5 ، VD2 ، VD4 ، VD6. يتم تضمين أزواج من مصابيح LED في دوائر التجميع لمراحل الترانزستور ، والتي ترتبط ، كما كانت ، في حلقة ، وتشكل ما يسمى بالهزاز متعدد الأطوار ثلاثي الأطوار. تعتمد سرعة تبديل الشلالات ، وبالتالي وميض مصابيح LED ، على تصنيفات أجزاء دارات ضبط الوقت - المكثفات الانتقالية والمقاومات الأساسية. للحد من سطوع توهج الطوق ، يتم توصيل المقاومات المحدودة (R2 ، R4 ، R6) في سلسلة بمصابيح LED. يمكن أن تكون الترانزستورات أيًا من سلسلة KT342 أو KT3102 أو غيرها من هياكل السيليكون n-p-n ذات أعلى معامل نقل تيار ممكن (ولكن ليس أقل من 100). المكثفات - مقاومات K50-6 ، MLT-0.125 ، مصابيح LED - سلسلة AL101 ، AL102 ، AL307 ، مصدر طاقة - بطارية 3336 (أو 3 عناصر من النوع AA متصلة في سلسلة)
5.5 مسبار الجهد الإلكتروني 
مسبار إلكتروني على مصابيح LED لتحديد حجم الجهد والقطبية الحالية. المسبار ، الرسم التخطيطي الذي يظهر في الشكل. 11 يسمح لك بتحديد وجود الجهد بين نقطتين من الجهاز قيد الاختبار وقطبيته وقيمته التقريبية. يعتمد مبدأ عملها على توهج مصابيح LED عندما يتدفق تيار بقيمة معينة من خلالها.
يستخدم المسبار مصابيح LED من النوع AL101V. لتجنب فشل مصابيح LED ، يجب تثبيت قابس التحويل SH1 قبل كل قياس في أقصى اليسار وفقًا للرسم التخطيطي. أثناء التشغيل ، يتم تبديل القابس بالتتابع وبالتناوب إلى مقابس "150 V" و "24 V" وما إلى ذلك حتى يبدأ مؤشر LED في إصدار الضوء. التي يضيء الصمام الثنائي ، يحكمون على قطبية الجهد. إذا كان الجهد عند دخل المسبار متغيرًا ، فسيتم إضاءة كلا الثنائيات.
5.6 سهم LED 
يتكون السهم من مجموعة من المصابيح ثنائية اللون ولون واحد. اعتمادًا على اتجاه التيار المار فيه ، يتغير اتجاه المؤشر ولونه. يشير السهم الأخضر في اتجاه واحد ، وإذا قمت بعكس القطبية ، فسيظهر سهم أحمر في الاتجاه الآخر.
5.7 ضوء ليلي مع LEDs و 
تستخدم الدائرة في الشكل 1 مصابيح LED بيضاء فائقة السطوع (HL1 ÷ HL4) تُستخدم في المصابيح الكاشفة والمصابيح والمصابيح. يضيء كل LED عند حوالي 3.6 فولت. لذلك ، بالنسبة لأربعة مصابيح LED متصلة في سلسلة ، يلزم وجود جهد يبلغ حوالي 14.4 فولت.
يتم توفير جهد الإمداد المطلوب للضوء الليلي على مصابيح LED بواسطة الصمام الثنائي VD5 zener ، المدعوم بواسطة مقوم غير محول ، يتكون من عناصر التبريد C1 و R1 و R2 وجسر المعدل على الثنائيات VD1 ÷ VD4. يتم تشغيل الضوء الليلي باستخدام المقاوم الضوئي RK1 ، الذي يتحكم في المفتاح الموجود على الترانزستور VT1.
تحت ضوء النهار العادي ، يتمتع المقاوم الضوئي RK1 بمقاومة منخفضة ، بترتيب 100 200 * أوم ، مما يجعل الترانزستور VT1 مغلقًا بشكل موثوق. عند الغسق ، تزداد مقاومته ، ويبدأ التحيز عند قاعدة الترانزستور في الزيادة حتى يقترب من عتبة فتح الترانزستور. عند الوصول إلى عتبة الفتح ، يفتح الترانزستور ويضيء مصابيح LED HL1 ÷ HL4. في بداية ضوء النهار ، تقل مقاومة المقاوم الضوئي ، وتنطفئ مصابيح LED. يتم ضبط عتبة تشغيل الضوء الليلي على مصابيح LED بواسطة المقاوم R3.
يتم استخدام الأجزاء التالية في الدائرة: مكثف C1 - أي مكثف لجهد لا يقل عن 400 فولت ، وثنائيات VD1 ÷ VD4 لجهد لا يقل عن 400 فولت وتيار أكثر من 400 مللي أمبير ، وترانزستور VT1 من نوع KT503G أو ما شابه ذلك ، صمام زينر ديود VD5 لجهد يبلغ 16 ÷ 18 فولت أو يتكون من اثنين للجهد المطلوب ، مكثف C2 لجهد 50 فولت.
يمكن أن يكون للضوء الليلي على مصابيح LED أي جسم شفاف (غير لامع) مناسب. من المهم أن يكون للمقاوم الضوئي عين واقية شفافة (يفضل أن تكون مع عدسة) على جسم الهيكل.
إذا لم يكن هناك مقاوم ضوئي ، فيمكن تبسيط الدائرة ، ويمكن تشغيل المصباح الليلي على مصابيح LED ، إذا لزم الأمر ، بمفتاح ، كما هو موضح في الرسم التخطيطي أدناه: 
5.8 تركيب الإضاءة والموسيقى على مصابيح LED 
يخلق تركيب الإضاءة والموسيقى تأثيرًا مرئيًا على شجرة عيد الميلاد في المنزل أو في الديسكو. مع أول أوتار من الموسيقى ، تتوهج أكاليل LED بألوان متعددة.
يعتمد تشغيل الدائرة على مبدأ فصل التردد للإشارة الصوتية في القنوات ؛ تتوافق الترددات المختلفة مع لونها الخاص لتوهج مصابيح LED.
للقضاء على تأثير الوميض وتقليل إجهاد العين ، تم إدخال قناة إضاءة خلفية ، يتم إيقاف تشغيلها عند تشغيل القناة الزرقاء.
يتكون مخطط الجهاز من ثلاث قنوات ضوئية وموسيقى: منخفض - أحمر ، متوسط - أخضر وعالي التردد - أزرق. يتم تثبيت منظمات مستوى الإشارة في دوائر الإدخال ، ويعتمد سطوع الأكاليل على وضع الإعداد الذي.
يمكن أن يختلف مستوى إشارة الإدخال من 0.5 إلى 3 فولت - إدخال "الراديو" ، للحصول على مستوى إشارة أعلى ، مثل من البث ، حوالي ثلاثين فولت ، يتم عمل إدخال "خط" إضافي.
بالإضافة إلى ذلك ، للراحة ، يتم تثبيت التحكم في مستوى إشارة الإدخال.
بالإضافة إلى ثلاث قنوات مع مرشحات الإدخال ، يشتمل مخطط الدائرة على: مضخم إشارة دخل وقناة إضاءة خلفية ومحول طاقة.
سيركويت دسكريبتيون:
الأجهزة الرئيسية في قناة الدائرة هي الثايرستور.
يتم تطبيق إشارة خارجية مع تمايز المستوى على الإدخال العلوي أو السفلي (خط أو راديو).
يتم تغذية الإشارة من خلال باهتة R9 والمكثف C3 إلى مدخلات مكبر الصوت على ترانزستور التوصيل العكسي VT1. توفر مكبرات الصوت الحد التلقائي للإشارة بواسطة الصمام الثنائي VD1. يؤدي تجاوز الإشارة عند قاعدة الترانزستور VT1 إلى فتح الصمام الثنائي VD1 وتحويل تقاطع القاعدة-الباعث.
يتم توفير الإشارة المأخوذة من مجمع الترانزستور VT1 للتوزيع على عناصر التحكم في مستوى الإدخال للقنوات ، المقاومات R1. ثم تنتقل الإشارة إلى مرشحات القناة بتقسيم تردد 50-200 هرتز ، 250-1000 هرتز ، 1200-5000 هرتز.
بعد فصل التردد ، يتم تغذية الإشارات إلى مدخلات مكبرات الصوت الأولية بناءً على الثايرستور VS1. تسمح لك المقاومات R3 بضبط حساسية الثايرستور المدخلات بسبب انتشار الخصائص.
يتم تغذية الإشارة المضخمة من الحمل R5 من الكاثود VS1 إلى قطب التحكم لمضخم الطاقة الثايرستور VS2. يتم توصيل أكاليل LED HL1-HL21 في أزواج في دائرة الأنود الخاصة بالثايرستور الناتج ، عشر قطع في خطين متوازيين. المقاومات المحدودة R6 ، R7 - (R17 ، R18 في الإضاءة الخلفية) مثبتة أيضًا في خطوط LED.
تعتمد قناة الإضاءة الخلفية على ثايرستور واحد VS3 ويتم التحكم فيها من أنود الثايرستور الناتج من القناة الزرقاء.
تَغذِيَةالمضخم وقنوات الإخراج منفصلة - يتم تشغيل المضخم الأولي بواسطة مقوم كامل الموجة على جسر الصمام الثنائي VD3 ثم من خلال المقاوم R16 والصمام الثنائي العكسي VD2.
يمنع الصمام الثنائي VD2 تحويل الثايرستور للقنوات بجهد ثابت ، يتم تنعيمه بواسطة مكثف C4.
يتم تغذية قنوات الإضاءة والموسيقى بجهد نبضي من مقوم VD3.
يتم تثبيت محول الطاقة T1 بقوة صغيرة لا تزيد عن 20 واط من محول صيني ، بالطبع ، مع إمكانية استبدال إكليل LED بمصابيح كهربائية ، يجب زيادة طاقة المحول خمس مرات.
ضبط الإضاءة وتركيب الموسيقىتتمثل في اختيار مستويات الإشارة الأولية على كل قناة ، فمن المستحسن تطبيق إشارة من المولد واختيار المكثفات C1 و C2 لمطابقة عرض النطاق الترددي للقناة.
يتم ضبط قناة الإضاءة الخلفية بواسطة المقاوم R14.
جدول الاستبدال:
№ |
اسم |
إستبدال |
ملحوظة |
|
الترانزستور VT1 |
||||
المقاومات R1-R18 |
||||
الثايرستور |
||||
المقاوم R3 |
||||
الصمام الثنائي VD1 ، VD2 |
||||
محول T1 |
12 فولت 1 أمبير |
|||
المقاوم R1 ، R9 |
وتجدر الإشارة إلى أنه في الدائرة ، تحتوي جميع القنوات الثلاث على نفس أسماء الأجزاء ، نظرًا لأنها متطابقة ، باستثناء مرشحات الإدخال ، يمكن زيادة عدد القنوات عن طريق إنشاء لوحين ، مما يجعل من الممكن استكمال الألوان.
يتم تجميع الدائرة على لوحة دوائر مطبوعة وتثبيتها بمحول في كتلة بلاستيكية BP-1.
تقع الأكاليل وفقًا لتقدير القارئ ، وهي متصلة بدائرة الجهاز بسلك رفيع مجدول في عازل بقطر 0.24 مم.
5.9. مجسات عالمية على مصابيح LED و 
باستخدام المسبار ، يمكنك التحقق من وجود الجهد في الدائرة التي يتم التحكم فيها ، وتحديد نوعها (ثابت أو متغير) ، وكذلك تنفيذ "استمرارية" الدوائر من أجل الخدمة. يظهر مخطط الجهاز في الشكل. 1
يشير مؤشر HL2 LED إلى وجود جهد ثابت لقطبية معينة عند الإدخال (مقابس XP1 و XP2). إذا تم توفير جهد موجب لقابس XP1 ، وتم توفير جهد سالب لقابس XP2 ، يتدفق التيار عبر المقاوم الحالي R2 ، الصمام الثنائي الواقي VD2 ، الصمام الثنائي VD3 zener و HL2 LED ، لذلك HL2 LED سوف تشرق. علاوة على ذلك ، فإن سطوع وهجها يعتمد على جهد الدخل ، وإذا تم عكس قطبية جهد الدخل ، فلن تتألق.
يشير مؤشر HL1 LED إلى وجود جهد تيار متردد عند إدخال الجهاز. يتم توصيله من خلال مكثف الحد الحالي C1 والمقاوم R3 ، يحمي الصمام الثنائي VD1 هذا LED من الموجة النصفية السالبة للجهد المتناوب. بالتزامن مع HL1 LED ، سوف تضيء HL2 أيضًا. يعمل المقاوم R1 على تفريغ المكثف C1. الحد الأدنى للجهد المعروض هو 8 فولت.
يتم استخدام أيونيستور C2 عالي السعة كمصدر للجهد الثابت لوضع "الاتصال" لأسلاك التوصيل. قبل الاختبار ، تحتاج إلى شحنه. للقيام بذلك ، يتم توصيل الجهاز بشبكة 220 فولت لمدة خمس عشرة دقيقة تقريبًا. يتم شحن الأيونات من خلال العناصر R2 و VD2 و HL2 ، ويكون الجهد الكهربائي عليها محدودًا بواسطة الصمام الثنائي zener VD3. بعد ذلك ، يتم توصيل مدخلات الجهاز بالدائرة قيد الاختبار ويتم الضغط على زر SB1. إذا كان السلك صحيحًا ، فمن خلاله ، ستتدفق جهات الاتصال الخاصة بهذا الزر ، و HL3 LED ، والمقاومات R4 و R5 و FU1 القابلة للانصهار ، وسوف يتدفق التيار وسيضيء HL3 LED ، مما يشير إلى ذلك. احتياطي الطاقة في الأيونات كافٍ للتوهج المستمر لهذا الصمام لمدة 20 دقيقة تقريبًا.
يعمل الصمام الثنائي المحدود VD4 (الجهد المحدود لا يتجاوز 10.5 فولت) ، جنبًا إلى جنب مع الوصلة القابلة للانصهار FU1 ، على حماية الأيونات من الجهد العالي إذا تم الضغط على زر SB1 عن طريق الخطأ أثناء مراقبة جهد الدخل أو شحن الأيونات. سيحترق الرابط القابل للانصهار وسيحتاج إلى استبداله.
يستخدم الجهاز مقاومات MLT ، C2-23 ، مكثف C1 - K73-17v ، يمكن استبدال الثنائيات I N4007 بالثنائيات 1N4004 ، 1N4005 ، 1 N4006 ، الصمام الثنائي زينر 1N4733 - مع 1N5338B. يتم تثبيت جميع الأجزاء على لوحة دائرة كهربائية باستخدام الأسلاك السلكية. 
يتم تجميع المجس الثاني على شكل مسبار على مصابيح LED ، بالإضافة إلى "طلب" الدوائر ، يسمح لك بتحديد نوع الجهد (DC أو AC) وتقدير قيمته تقريبًا في النطاق من 12 إلى 380 V. مؤلف هذا الجهاز هو A. GONCHAR من مدينة Rudny ، منطقة Kustanai. كازاخستان. حسب طبيعة نشاطه ، غالبًا ما يتعين عليه مراقبة الأداء وإصلاح الأجهزة المختلفة التي تستخدم قيمًا مختلفة (36 و 100.220 و 380 فولت) الفولتية المباشرة والمتناوبة. لاختبار هذه الدوائر ، يكون المسبار المقترح مناسبًا للغاية ، حيث لا يلزم التبديل عند الفولتية الخاضعة للرقابة المختلفة. عند تطوير هذا الجهاز ، تم أخذ المسبار كأساس ، ونشر وصفه في راديو رقم 4 ، 2003 ، ص. 57 (سوروكوموف ف. "مسبار المؤشر العالمي"). من أجل توسيع الوظيفة ، تم الانتهاء منه.
تحتوي الدائرة على مقاوم تبريد R1 ، ومقياس من مصابيح LED ثنائية اللون HL1-HL5 ، ومكثف تخزين C1 ومؤشر سلك طور على مصباح نيون HL7. يمكن للجهاز العمل في ثلاثة أوضاع: مؤشر الجهد ومؤشر سلك الطور و "الاستمرارية" - مؤشر موصلية الدائرة الكهربائية.
للإشارة إلى الجهد ، يتم توصيل مدخلات الجهاز - دبوس XP1 الذي تم إدخاله في مقبس XS2 ، ومقبس XS1 (باستخدام سلك معزول مرن) بالنقاط التي يتم التحكم فيها. اعتمادًا على الاختلاف المحتمل لهذه النقاط ، يتدفق تيار مختلف عبر المقاومات R1-R6 و zener diode VD1. مع زيادة جهد الدخل ، يزداد التيار أيضًا ، مما يؤدي إلى زيادة الجهد عبر المقاومات R2-R6. تضيء مصابيح HL1-HL5 بدورها ، مما يشير إلى قيمة جهد الدخل. يتم تحديد قيم المقاومات R2-R6 بحيث تضيء مصابيح HL5 LED بجهد 12 فولت أو أكثر ، 36 فولت أو المزيد - HL4. 127 فولت وأكثر - HL3 ، 220 فولت وأكثر - HL2 و 380 فولت وأكثر - H1_1.
اعتمادًا على قطبية جهد الدخل ، سيكون لون التوهج مختلفًا. إذا كان رقم التعريف الشخصي XP1 موجبًا بالنسبة للمقبس XS1. المصابيح حمراء ، إذا كان الطرح أخضر. مع جهد الإدخال المتناوب ، يكون لون التوهج أصفر. وتجدر الإشارة إلى أنه مع جهد الإدخال المتناوب أو السالب ، قد يضيء مصباح HL6 LED أيضًا.
في وضع مؤشر سلك الطور في الشبكة ، يتم توصيل أي من المدخلات (XP1 أو XS2) بالدائرة المتحكم فيها ويتم لمس المستشعر E1 بإصبع. سيضيء مصباح مؤشر النيون إذا كانت هذه الدائرة متصلة بالسلك المباشر.
لاستخدام الجهاز في "تشخيص" الدوائر ، يجب أولاً شحن مكثف التخزين C1. للقيام بذلك ، يتم توصيل دخل الجهاز لمدة 15 ... 20 ثانية بشبكة 220 فولت أو بمصدر جهد ثابت 12 فولت أو أكثر (بالإضافة إلى قابس XP1). خلال هذا الوقت ، سيقوم المكثف C1 لديك وقت للشحن من خلال الصمام الثنائي VD2 إلى جهد أقل بقليل من 5 فولت (يتم تقييده بواسطة الصمام الثنائي زينر VD1). عند توصيله لاحقًا بدائرة متحكم بها ، إذا كانت تعمل ، فسيتم تفريغ المكثف من خلالها. المقاوم R7 و LED HL6 ، والتي سوف تضيء. إذا تم إجراء الاختبار لفترة قصيرة ، فسيكون شحن المكثف كافيًا لعدة اختبارات ، وبعد ذلك يجب إعادة شحن المكثف.
تستخدم المقاومات الثابتة R1 - PEV-10. الباقي - MLT ، C2-23. مكثف - K50-35 أو مستورد ، يمكن استبدال الصمام الثنائي KD102B بأي ديود من سلسلة 1N400x ، الصمام الثنائي زينر KS147A - مع KS156A ، بدلاً من المصابيح ثنائية اللون ، يمكنك استخدام لونين مختلفين من التوهج ، وتشغيلهما في بالتوازي ، من المستحسن استخدام HL6 LED مع زيادة سطوع التوهج. وتجدر الإشارة إلى أن مصابيح LED ذات ألوان التوهج المختلفة لها قيم جهد أمامي مختلفة ، لذلك لن تكون عتبات تشغيلها لأقطاب مختلفة لجهد الدخل هي نفسها.
5.10. ضوء مؤشر الطاقة على LED
الجهاز البسيط المقترح ، المجمّع من الأجزاء المتاحة ، مصمم للعمل في دائرة تيار متناوب بجهد 220 فولت. 
يسمح لك Jno بعرض ثلاث حالات مختلفة: 1 - عند توصيل سلك الجهاز بمقبس بجهد إمداد 220 فولت ، ولكن تم إيقاف تشغيل الجهاز - يضيء مصباح LED ثنائي البلورات بلون أحمر ضعيف ؛ 2 - عند تشغيل الجهاز (يتم إغلاق جهات الاتصال SA1) ، أي أن الجهاز يعمل ، يضيء مؤشر LED باللون الأخضر ؛ 3 - عندما ينفجر المصهر الواقي FU1 في دائرة إمداد الطاقة بالجهاز - يضيء مصباح HL1 LED باللون الأحمر الفاتح. يمكن أن يكون الحمل المتصل من أي نوع ، على سبيل المثال ، محول طاقة ، شاحن ، موقد كهربائي ، مكنسة كهربائية ، مصدر طاقة معمل. يمكن دمج الجهاز في هياكل لا تحتوي على عناصر العرض الخاصة بها ، أو لترقية وحدات العرض القديمة ، المصممة وفقًا لمخططات بسيطة للغاية.
دعنا نحلل الموقف الأول - عند إدخال سلك الطاقة في المقبس ، ولكن تم إيقاف تشغيل الجهاز (جهات اتصال SA1 مفتوحة). سوف يذكرك ضعف الرؤية ، وليست متعبة ، ولكن توهج محمر ملحوظ من LED في الوقت الذي يتم فيه تزويد الجهاز بالطاقة - عندما تلمس الأجزاء الحية ، يمكنك أن تشعر بأن التيار الكهربائي 220 فولت يشكل خطرًا على الصحة. سيمنع التنبيه التداخل مع الهيكل دون فصله تمامًا عن التيار الكهربائي. يوصي العديد من الشركات المصنعة الرئيسية للأجهزة المنزلية أنه خلال فترات الراحة الطويلة في تشغيل منتجاتهم ، لا يزالون يفصلون سلك الطاقة من المنفذ ، ولا يعتمدون فقط على مفتاح التيار الكهربائي المدمج. هذا صحيح بشكل خاص خلال العواصف الرعدية.
عند التشغيل في الوضع أعلاه ، يستقبل LED الطاقة من خلال دائرة R1 ، VD1 ، وستكون الطاقة التي يستهلكها المؤشر (والتي يتبدد معظمها بواسطة المقاوم R1) حوالي 70 ميجاوات.
عندما يتم إغلاق قطارات SA1 ، يتم تزويد الجهاز بجهد إمداد تيار متردد يبلغ 220 فولت من خلال دائرة VD3 و R6 ، يتم تشغيل البلورة "الخضراء" HL1. يفتح الترانزستور VT2 ، الذي يحول الكريستال "الأحمر" HL1 ؛ يضيء LED باللون الأخضر الساطع.
لا تتجاوز عقدة الإشارة المستهلكة من الشبكة 0.6 واط (إلى الحرارة المشتتة بواسطة R1 ، تتم إضافة الطاقة الحرارية المشتتة بواسطة المقاوم الحالي R6). عند إغلاق جهات اتصال SA1 ، سوف يتوهج مؤشر LED باللون الأخضر حتى عند إيقاف تشغيل الحمل. في حالة انفجار فتيل طارئ FU1 ، يفتح ترانزستور p-n-p عالي الجهد VT1. يضيء مصباح LED HL1 باللون الأحمر الفاتح. إذا لم يتم توصيل الحمل في نفس الوقت ، فستكون الإضاءة الضعيفة لبلورة HL1 "الخضراء" ملحوظة. لن تتجاوز الطاقة المشتتة على R2 بجهد إمداد 220 فولت 0.7 وات.
في حالة وقوع حادث في شبكة إمداد الطاقة ، يبلغ جهد إمداد الدخل حوالي 380 فولت (في الواقع ، يجب أن تحترق FU1 في نفس الوقت) ، ولن تتجاوز الطاقة المشتتة بواسطة R2 2 وات ، والتي ، على الرغم من أنها سوف يؤدي إلى تسخينه القوي ، غير قادر على التسبب في اشتعاله. مع الأخذ في الاعتبار إمكانية تشغيل هذه العقدة على مدار الساعة ، فقد تقرر التخلي عن استخدام مكثفات الفيلم التي تروي التيار الزائد ، والتي كان ينبغي أن تكون موثوقة للغاية وذات هامش جهد كبير. يعد استخدام المقاومات التي تحد التيار مع هامش كبير من الطاقة أكثر موثوقية ، بالنظر إلى أن هذا الجهاز في الوضع العادي لا يستهلك أكثر من 0.6 واط من الطاقة من الشبكة.
في جهاز تم تجميعه وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل. 1 ، يمكنك استخدام مقاومات iosyuin C1-4. S2-23 ، S2-33 ، MLT للقوة المقابلة. بدلاً من R2 ، R6 ، يُنصح باستخدام مقاومات محلية غير قابلة للاشتعال من النوع P1-7 (العلبة مطلية بطلاء رمادي) أو مقاومات خاصة مستوردة متقطعة. من المستحسن تثبيت نفس المقاومات على ارتفاع 15..20 مم من قاعدة لوحة الدوائر المطبوعة. يمكن أن تستخدم الثنائيات المعدلة أي سيليكون يسمح بجهد عكسي لا يقل عن 600 فولت على سبيل المثال. KD243D، E، J. KD247G، D، KD105V، G، 1N4006، RL106.
يمكن استبدال ترانزستور الجهد العالي الرخيص والشائع VT1 بـ KT9178A ، KT851B. KT505A ، MPSA-92 ، BF493 ، 2SA1625 M ، L ، K. يتم استبدال الترانزستور VT2 بأي من سلسلة KT3102 ، KT312 ، KT645 ، KT503 ، SS9014 ، 2SC2001 ، 2SC900. بالنظر إلى التيارات الصغيرة التي تتدفق عبر بلورات HL1 ، من المستحسن استخدام LED مع زيادة ناتج الضوء. استخدم المؤلف مصباح LED مزدوج البلورة مستورد من Kingbright في علبة شفافة بقطر 5 مم. يبلغ سطوعه -150 mCd لكل من البلورات "الحمراء" (GaAsH / GaP) و "الخضراء" (GaP).
بدلاً من ذلك ، يمكنك استخدام مصابيح LED مزدوجة الأنود مماثلة ، على سبيل المثال ، L59SRCG / CC ، L59SURK-MGKW ، L59EGW. L799SURKMGKW ، L119SRGWT / CC ، L93WEGC. تتمتع مصابيح LED المذكورة بإضاءة جيدة ، لكن تصميم ونوع أغطية LED لسلسلة مختلفة مختلف.
على لوحة الدوائر المطبوعة لهذا الجهاز ، يوجد مكان لتركيب فتيل FU1. إذا كان التصميم الذي يتم الانتهاء منه يحتوي على فتيل مشابه "خاص به" ، فيجب توصيل أطراف المشبك بلوحة الدائرة المطبوعة باستخدام سلكين مرنين بمقطع عرضي كافٍ. إذا كان المفتاح القياسي للجهاز ، المشار إليه في الرسم التخطيطي باسم SA1 ، مزدوجًا (كما يحدث غالبًا) ، فيجب تضمين المجموعة الثانية من جهات الاتصال الخاصة به في الدائرة "على يمين" النقطة "A" ، والتي لا يمثل أي صعوبات.
الجهاز الذي تم تجميعه بشكل صحيح لا يحتاج إلى تعديل. عند التحقق من أدائها ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه متصل جلفانيًا بأنابيب التيار المتردد 220 فولت ، ويجب اتخاذ الاحتياطات المناسبة. ومع ذلك ، فإن توهج HL1 فقط سيذكرك في الوقت المناسب أنه قبل لحام أو فك شيء ما ، يجب عليك فصل القابس الكهربائي من المنفذ. مع التيار الذي يستهلكه الحمل أكثر من 3 أ ، يجب أن تكون مسارات الطاقة المطبوعة "معززة" بموصل نحاسي بقطر لا يقل عن 1 مم.
5.11. مؤشر جهد بسيط 12 فولت مع RGB LED 
لتجنب حالات الطوارئ المرتبطة بالمعدات الكهربائية للسيارة ، من المستحسن أن يكون لديك مؤشر لحالة البطارية. يقترح المؤلف القيام بذلك على RGB LED بثلاثة ألوان. بينما يكون الجهد الكهربائي للبطارية في النطاق من 12 إلى 14 فولت ، يضيء مؤشر LED الأخضر ، ويتم توصيله من خلال المقاومات R5 و R9 والصمام الثنائي zener VD3. الترانزستور VT2 مفتوح ، و VTZ مغلق.
إذا كان الجهد أقل من 11.5 فولت (تم ضبطه بواسطة مقياس الجهد R4 و VD2 zener diode) ، يتم إغلاق ترانزستور VT2 ، ويفتح الترانزستور V ، ويضيء مؤشر LED الأزرق. يشير إلى الجهد المنخفض.
يُشار إلى الجهد الزائد (فوق 14.4 فولت ، الذي تم ضبطه بواسطة مقياس الجهد R2) بواسطة مؤشر LED أحمر.
قائمة المكونات
R1 - 1 كيلو أوم ، 1206
R2 ، R3 ، R5 10 كيلو أوم ، 1206
R4 ، R7 - 2.2 كيلو أوم ، 1206
R6 - 47 كيلو أوم ، 1206
R8 ، R9 - 100 كيلو أوم ، SMD
VD1 - ميلف 10 فولت
VD2 - 8v2، MELF
VD3 - 5V6 ، ميلف
T1، T2، T3 - BC847C
HL1 - RGB LED 5 مم ، ويفضل أن يكون غير لامع
يتنوع مؤشر LED في "مظاهره" المختلفة بحيث يمكن متابعة الموضوع لبعض الوقت. لكنك تحتاج أيضًا إلى معرفة المقياس.
خلفإلى صفحة مكونات الراديو
نظرًا لاستهلاك الطاقة المنخفض والمتانة النظرية وانخفاض الأسعار ، يتم استبدال المصابيح المتوهجة والموفرة للطاقة بسرعة. ولكن على الرغم من عمر الخدمة المعلن الذي يصل إلى 25 عامًا ، إلا أنها غالبًا ما تنفد دون أن تكون قد خدمت فترة الضمان.
على عكس المصابيح المتوهجة ، يمكن إصلاح 90٪ من مصابيح LED المحترقة بنجاح بيديك ، حتى بدون تدريب خاص. ستساعدك الأمثلة المقدمة على إصلاح مصابيح LED الفاشلة.
قبل الشروع في إصلاح مصباح LED ، تحتاج إلى تقديم الجهاز الخاص به. بغض النظر عن مظهر ونوع مصابيح LED المستخدمة ، يتم ترتيب جميع مصابيح LED ، بما في ذلك المصابيح الفتيلية ، بنفس الطريقة. إذا قمت بإزالة جدران غلاف المصباح ، فيمكنك رؤية السائق في الداخل ، وهو عبارة عن لوحة دوائر مطبوعة بها عناصر راديو مثبتة عليها.
يتم ترتيب أي مصباح LED ويعمل على النحو التالي. يتم توفير جهد الإمداد من نقاط تلامس الخرطوشة الكهربائية إلى أطراف القاعدة. يتم لحام سلكين به ، يتم من خلاله تطبيق الجهد على دخل السائق. من السائق ، يتم توفير جهد إمداد التيار المستمر للوحة التي يتم لحام مصابيح LED عليها.
المحرك عبارة عن وحدة إلكترونية - مولد تيار يقوم بتحويل جهد التيار الكهربائي إلى التيار المطلوب لإضاءة مصابيح LED.
في بعض الأحيان ، لتشتت الضوء أو للحماية من ملامسة الإنسان للموصلات غير المحمية للوحة المزودة بمصابيح LED ، يتم تغطيتها بزجاج واقي منتشر.
حول مصابيح الفتيل
في المظهر ، يشبه المصباح الخيطي المصباح المتوهج. يختلف جهاز المصابيح الفتيلية عن مصابيح LED من حيث أنها لا تستخدم لوحة بها مصابيح LED كمصدر للضوء ، بل تستخدم لمبة زجاجية محكمة الغلق مملوءة بالغاز ، حيث يتم وضع واحد أو أكثر من قضبان الفتيل. يقع السائق في القاعدة.
قضيب الفتيل عبارة عن أنبوب زجاجي أو ياقوت يبلغ قطره حوالي 2 مم ويبلغ طوله حوالي 30 مم ، حيث يتم تثبيت وتوصيل 28 مصباحًا صغيرًا مطليًا بالفوسفور. يستهلك أحد الشعيرات حوالي 1 واط من الطاقة. تُظهر تجربتي التشغيلية أن مصابيح الفتيل أكثر موثوقية من تلك المصنوعة على أساس SMD LEDs. أعتقد أنه بمرور الوقت سيحلون محل جميع مصادر الضوء الاصطناعي الأخرى.
أمثلة على إصلاح مصابيح LED
انتبه ، الدوائر الكهربائية لمحركات تشغيل مصابيح LED متصلة بشكل كهربي بمرحلة الشبكة الكهربائية وبالتالي يجب توخي الحذر الشديد. قد يؤدي لمس جزء غير محمي من جسم الإنسان لأجزاء مكشوفة من دائرة متصلة بشبكة كهربائية إلى أضرار جسيمة بالصحة ، تصل إلى السكتة القلبية.
إصلاح مصباح LED
ASD LED-A60 ، 11 وات على شريحة SM2082
حاليًا ، ظهرت مصابيح LED قوية ، يتم تجميع محركاتها على دوائر كهربائية من النوع SM2082. عمل أحدهم أقل من عام وحملني على الإصلاح. تومض المصباح بشكل عشوائي وعاد مرة أخرى. عند النقر عليها ، استجابت بالضوء أو الانقراض. أصبح من الواضح أن المشكلة كانت اتصالًا سيئًا.
للوصول إلى الجزء الإلكتروني من المصباح ، تحتاج إلى استخدام سكين لالتقاط الزجاج المنتشر عند نقطة الاتصال بالجسم. في بعض الأحيان يكون من الصعب فصل الزجاج ، حيث يتم وضع السيليكون على حلقة التثبيت عند الجلوس.
بعد إزالة الزجاج المشتت للضوء ، تم الوصول إلى مصابيح LED والدائرة الصغيرة - تم فتح المولد الحالي SM2082. في هذا المصباح ، تم تركيب جزء من السائق على لوحة دوائر مطبوعة من الألمنيوم من مصابيح LED ، والثاني على جزء منفصل.
ولم يكشف التفتيش الخارجي عن وجود خلل في حصص الإعاشة أو مسارات معطوبة. اضطررت إلى إزالة اللوحة باستخدام مصابيح LED. للقيام بذلك ، تم قطع السيليكون أولاً ودفع اللوح فوق الحافة بشفرة مفك البراغي.
للوصول إلى السائق الموجود في مبيت المصباح ، اضطررت إلى فكه ، وتسخين جهتي اتصال في نفس الوقت باستخدام مكواة لحام ونقلها إلى اليمين.
على جانب واحد من برنامج تشغيل PCB ، تم تثبيت مكثف إلكتروليتي بسعة 6.8 ميكروفاراد لجهد 400 فولت.
على الجانب الخلفي من لوحة القيادة ، تم تركيب جسر الصمام الثنائي ومقاومتان متصلتان بالسلسلة بقيمة اسمية 510 كيلو أوم.
من أجل معرفة أي من الألواح يفقد الاتصال ، كان لا بد من توصيلها ، ومراقبة القطبية ، باستخدام سلكين. بعد النقر على الألواح بمقبض مفك البراغي ، أصبح من الواضح أن الخطأ يكمن في اللوحة مع المكثف أو في ملامسات الأسلاك القادمة من قاعدة مصباح LED.
نظرًا لأن اللحام لم يثير الشكوك ، فقد تحققت أولاً من موثوقية جهة الاتصال في الطرف المركزي للقاعدة. يمكن إزالته بسهولة عن طريق تحريكه على الحافة بشفرة سكين. لكن الاتصال كان موثوقًا به. فقط في حالة ، لقد علبت السلك باللحام.
من الصعب إزالة الجزء اللولبي من القاعدة ، لذلك قررت لحام أسلاك اللحام المناسبة من القاعدة بمكواة لحام. عند لمس إحدى الحصص ، انكشف السلك. العثور على لحام "بارد". نظرًا لعدم وجود طريقة للحصول على تجريد السلك ، اضطررت إلى تشحيمه باستخدام التدفق النشط FIM ، ثم لحامه مرة أخرى.
بعد التجميع ، ينبعث ضوء LED بثبات ، على الرغم من اصطدامه بمقبض مفك البراغي. أظهر فحص التدفق الضوئي للنبضات أنها مهمة عند تردد 100 هرتز. لا يمكن تثبيت مصباح LED هذا إلا في وحدات الإنارة للإضاءة العامة.
مخطط حلبة السائق
مصباح LED ASD LED-A60 على شريحة SM2082
تبين أن الدائرة الكهربائية لمصباح ASD LED-A60 ، بفضل استخدام دائرة دقيقة SM2082 المتخصصة في السائق لتثبيت التيار ، بسيطة للغاية.
تعمل دائرة السائق على النحو التالي. يتم تغذية جهد إمداد التيار المتردد من خلال الصمامات F إلى جسر الصمام الثنائي المعدل المركب على التجميع الدقيق MB6S. يعمل المكثف الإلكتروليتي C1 على تنعيم التموج ، ويعمل R1 على تفريغه عند انقطاع التيار الكهربائي.
من الطرف الموجب للمكثف ، يتم تطبيق جهد الإمداد مباشرة على المصابيح المتصلة في سلسلة. من إخراج مؤشر LED الأخير ، يتم تطبيق الجهد على المدخلات (دبوس 1) للدائرة الصغيرة SM2082 ، ويستقر التيار في الدائرة المصغرة ، ثم ينتقل من خرجه (دبوس 2) إلى الطرف السالب للمكثف C1.
يحدد المقاوم R2 مقدار التيار المتدفق عبر مصابيح LED HL. يتناسب مقدار التيار عكسيا مع قيمته الاسمية. إذا تم تقليل قيمة المقاوم ، سيزداد التيار ، إذا زادت القيمة ، فسوف ينخفض التيار. تسمح لك شريحة SM2082 بضبط القيمة الحالية من 5 إلى 60 مللي أمبير باستخدام المقاوم.
إصلاح مصباح LED
ASD LED-A60 ، 11 واط ، 220 فولت ، E27
تم إصلاح مصباح LED آخر ASD LED-A60 ، مشابه في المظهر وبنفس الخصائص التقنية للمصباح الذي تم إصلاحه.
عند تشغيله ، أضاء المصباح للحظة ثم لم يلمع. عادة ما يرتبط هذا السلوك لمصابيح LED بخلل في السائق. لذلك ، بدأت على الفور في تفكيك المصباح.
تمت إزالة الزجاج المنتشر بصعوبة كبيرة ، حيث تم تشحيمه بشدة بالسيليكون على طول خط التلامس الكامل مع العلبة ، على الرغم من وجود التجنيب. لفصل الزجاج ، كان عليّ البحث عن مكان مرن على طول خط التلامس الكامل مع الجسم بسكين ، ولكن لا يزال هناك صدع في الجسم.
للوصول إلى برنامج تشغيل المصباح ، كانت الخطوة التالية هي إزالة لوحة الدوائر المطبوعة LED ، والتي تم الضغط عليها في إدراج الألومنيوم على طول المحيط. على الرغم من حقيقة أن اللوح مصنوع من الألمنيوم ، وكان من الممكن إزالته دون خوف من التشقق ، إلا أن جميع المحاولات باءت بالفشل. تم تعليق الأجر ضيقًا.
كما أنها فشلت في إزالة اللوح جنبًا إلى جنب مع حشوة الألومنيوم ، نظرًا لأنها تتلاءم بإحكام مع العلبة وتم زرعها على السيليكون بواسطة السطح الخارجي.
قررت أن أحاول إزالة لوحة القيادة من جانب القاعدة. للقيام بذلك ، أولاً ، تم سحب سكين من القاعدة وإزالة جهة الاتصال المركزية. لإزالة الجزء الملولب من القاعدة ، كان من الضروري ثني كتفه العلوي قليلاً بحيث تنفصل نقاط التثقيب عن القاعدة.
أصبح السائق متاحًا وممتدًا بحرية إلى موضع معين ، لكن لم يكن من الممكن إزالته تمامًا ، على الرغم من أن الموصلات من لوحة LED كانت ملحومة.
كان هناك ثقب في وسط اللوحة مع مصابيح LED. قررت أن أحاول إزالة لوحة القيادة بضرب نهايتها من خلال قضيب معدني مترابط من خلال هذه الفتحة. تقدمت اللوحة بضعة سنتيمترات واستقرت على شيء ما. بعد مزيد من الضربات ، تصدع جسم المصباح على طول الحلقة واللوحة مفصولة عن قاعدة القاعدة.
كما اتضح ، كان للوحة امتداد ، استقر على جسم المصباح مع علاقاته. يبدو أن اللوحة قد تم تشكيلها بطريقة تقيد الحركة ، على الرغم من أنها كانت كافية لإصلاحها بقطرة من السيليكون. ثم يتم إخراج السائق من جانبي المصباح.
يتم تغذية الجهد 220 فولت من قاعدة المصباح عبر المقاوم - الصمامات FU إلى جسر المعدل MB6F وبعد أن يتم تنعيمه بواسطة مكثف إلكتروليتي. بعد ذلك ، يتم توفير الجهد لشريحة SIC9553 ، والتي تعمل على استقرار التيار. المقاومات R20 و R80 المتصلة بالتوازي بين المحطات 1 و 8 MS تحدد مقدار التيار لتزويد مصابيح LED.
تُظهر الصورة مخططًا نموذجيًا للدائرة الكهربائية قدمته الشركة المصنعة لرقاقة SIC9553 في ورقة البيانات الصينية.
تُظهر هذه الصورة مظهر برنامج تشغيل مصباح LED من جانب التثبيت لعناصر الإخراج. نظرًا لأن المساحة سمحت ، لتقليل معامل التموج لتدفق الضوء ، تم لحام المكثف عند خرج المحرك إلى 6.8 ميكروفاراد بدلاً من 4.7 ميكروفاراد.
إذا كان عليك إزالة برامج التشغيل من جسم طراز المصباح هذا ولا يمكنك إزالة لوحة LED ، فيمكنك استخدام بانوراما لقطع جسم المصباح في دائرة فوق الجزء اللولبي من القاعدة.
في النهاية ، تبين أن كل جهودي لاستخراج برنامج التشغيل كانت مفيدة فقط لمعرفة جهاز مصباح LED. كان السائق على حق.
كان سبب وميض مصابيح LED في لحظة التشغيل هو انهيار بلورة أحدها نتيجة لارتفاع الجهد عند بدء تشغيل السائق ، مما ضللني. كان علينا أن نرن مصابيح LED أولاً.
لم تنجح محاولة اختبار المصابيح باستخدام مقياس متعدد. لم تضيء المصابيح. اتضح أنه تم تركيب بلورتين متصلين بالضوء متصلتين بالسلسلة في حالة واحدة ، ولكي يبدأ الصمام الثنائي الباعث للضوء في التدفق الحالي ، من الضروري تطبيق جهد 8 فولت عليه.
مقياس متعدد أو فاحص ، يتم تشغيله في وضع قياس المقاومة ، ينتج جهدًا في نطاق 3-4 فولت. كان علي أن أتحقق من مصابيح LED باستخدام مصدر طاقة ، لتزويد كل مصباح LED بجهد 12 فولت من خلال المقاوم الحالي 1 كيلو أوم. .
لم يكن هناك بديل LED متاح ، لذلك تم إغلاق الوسادات بقطرة من اللحام بدلاً من ذلك. من الآمن أن يعمل السائق ، وستنخفض قوة مصباح LED بمقدار 0.7 واط فقط ، وهو أمر غير محسوس تقريبًا.
بعد إصلاح الجزء الكهربائي من مصباح LED ، تم لصق الغلاف المتصدع مع الغراء الفائق التجفيف السريع من Moment ، وتم تنعيم اللحامات عن طريق صهر البلاستيك بمكواة لحام وتسويتها بورق الصنفرة.
للفائدة ، أجريت بعض القياسات والحسابات. كان التيار المتدفق عبر مصابيح LED 58 مللي أمبير ، وكان الجهد 8 فولت ، لذلك ، فإن الطاقة التي يتم توفيرها لمصباح LED واحد تبلغ 0.46 وات. مع 16 LEDs ، اتضح أن 7.36 واط ، بدلاً من 11 واط المعلن عنها. ربما تشير الشركة المصنعة إلى إجمالي استهلاك الطاقة للمصباح ، مع مراعاة الخسائر في السائق.
إن مدة خدمة مصباح LED ASD LED-A60 ، 11 W ، 220 V ، E27 ، التي أعلنتها الشركة المصنعة ، مشكوك فيها للغاية بالنسبة لي. في حجم صغير من غلاف المصباح البلاستيكي ، مع الموصلية الحرارية المنخفضة ، يتم إطلاق طاقة كبيرة - 11 واط. نتيجة لذلك ، تعمل مصابيح LED والسائق عند أقصى درجة حرارة مسموح بها ، مما يؤدي إلى تسارع تدهور بلوراتها ، ونتيجة لذلك ، إلى انخفاض حاد في MTBF.
إصلاح مصباح LED
LED smd B35827 ERA ، 7 وات على شريحة BP2831A
أخبرني أحد الأصدقاء أنه اشترى خمس مصابيح كهربائية كما في الصورة أدناه ، وتوقفوا جميعًا عن العمل بعد شهر. تمكن من التخلص من ثلاثة منهم ، وبناء على طلبي ، أحضر اثنين منهم لإصلاحها.
المصباح الكهربائي يعمل ، ولكن بدلاً من الضوء الساطع ، كان ينبعث منه ضوء خافت ضعيف بتردد عدة مرات في الثانية. افترضت على الفور أن المكثف الإلكتروليتي كان منتفخًا ، وعادة إذا فشل ، يبدأ المصباح في إصدار ضوء ، مثل ستروبوسكوب.
تمت إزالة الزجاج المشتت للضوء بسهولة ، ولم يتم لصقه. تم تثبيته بفتحة على شفته وبروز في جسم المصباح.
تم تثبيت السائق مع جنديين على لوحة دوائر مطبوعة مزودة بمصابيح LED ، كما في أحد المصابيح الموصوفة أعلاه.
يتم عرض دائرة تشغيل نموذجية على شريحة BP2831A مأخوذة من ورقة البيانات في الصورة. تمت إزالة لوحة السائق وفحص جميع عناصر الراديو البسيطة ، وتبين أن كل شيء في حالة جيدة. اضطررت إلى التحقق من المصابيح.
تم تركيب مصابيح LED في المصباح من نوع غير معروف مع بلورتين في العلبة ولم يكشف الفحص عن أي عيوب. باستخدام طريقة التوصيل المتسلسل للخيوط الخاصة بكل من مصابيح LED ببعضها البعض ، حدد بسرعة العنصر المعيب واستبدله بقطرة من اللحام ، كما في الصورة.
عمل المصباح لمدة أسبوع ثم تم إصلاحه مرة أخرى. اختصر الصمام التالي. بعد أسبوع ، اضطررت إلى قصر دائرة ضوئية أخرى ، وبعد الرابع ألقيت المصباح ، لأنني تعبت من إصلاحه.
سبب فشل المصابيح الكهربائية لهذا التصميم واضح. تسخن مصابيح LED بسبب عدم كفاية سطح المشتت الحراري ، ويتم تقليل عمرها إلى مئات الساعات.
لماذا يجوز إغلاق أطراف مصابيح LED المحترقة في مصابيح LED
محرك مصباح LED ، على عكس مصدر طاقة الجهد الثابت ، ينتج قيمة تيار مستقر ، وليس جهدًا. لذلك ، بغض النظر عن مقاومة الحمل ضمن الحدود المحددة ، سيكون التيار ثابتًا دائمًا ، وبالتالي ، سيظل انخفاض الجهد عبر كل من مصابيح LED كما هو.
لذلك ، مع انخفاض عدد مصابيح LED المتصلة بالسلسلة في الدائرة ، سينخفض أيضًا الجهد عند خرج السائق بشكل متناسب.
على سبيل المثال ، إذا تم توصيل 50 مصباح LED في سلسلة بالسائق ، وانخفض جهد 3 فولت عبر كل منها ، فإن الجهد عند خرج المحرك كان 150 فولت ، وإذا تم تقصير 5 منها ، فإن الجهد سيكون تنخفض إلى 135 فولت ، ولن يتغير التيار.
لكن معامل الأداء (COP) للسائق الذي تم تجميعه وفقًا لمثل هذا المخطط سيكون منخفضًا وستكون خسائر الطاقة أكثر من 50 ٪. على سبيل المثال ، بالنسبة لمصباح MR-16-2835-F27 LED ، ستحتاج إلى مقاوم 6.1 كيلو أوم بقوة 4 واط. اتضح أن المحرك الموجود على المقاوم سوف يستهلك طاقة تتجاوز استهلاك الطاقة لمصابيح LED وسيكون من غير المقبول وضعها في مبيت مصباح LED صغير ، بسبب إطلاق المزيد من الحرارة.
ولكن إذا لم تكن هناك طريقة أخرى لإصلاح مصباح LED وكان ذلك ضروريًا للغاية ، فيمكن وضع محرك المقاوم في علبة منفصلة ، مع ذلك ، فإن استهلاك الطاقة لمصباح LED هذا سيكون أربع مرات أقل من المصابيح المتوهجة . في الوقت نفسه ، تجدر الإشارة إلى أنه كلما زاد عدد مصابيح LED المتصلة في سلسلة في المصباح الكهربائي ، زادت الكفاءة. مع 80 مصباح SMD3528 LED متصل بشكل تسلسلي ، ستحتاج إلى مقاوم 800 أوم بقوة 0.5 واط فقط. يجب زيادة المكثف C1 إلى 4.7 درجة فهرنهايت.
العثور على مصابيح LED معيبة
بعد إزالة الزجاج الواقي ، يصبح من الممكن فحص مصابيح LED دون تقشير لوحة الدوائر المطبوعة. بادئ ذي بدء ، يتم إجراء فحص دقيق لكل LED. إذا تم اكتشاف أصغر نقطة سوداء ، ناهيك عن اسوداد سطح LED بالكامل ، فمن المؤكد أنها معيبة.
عند فحص مظهر المصابيح ، تحتاج إلى فحص جودة حصص استنتاجاتهم بعناية. في أحد المصابيح الكهربائية التي يتم إصلاحها ، تم لحام أربعة مصابيح LED بشكل سيئ في وقت واحد.
تُظهر الصورة مصباحًا يحتوي على نقاط سوداء صغيرة جدًا على أربعة مصابيح LED. قمت على الفور بتمييز مصابيح LED المعيبة باستخدام تقاطعات حتى يمكن رؤيتها بوضوح.
قد تغير أو لا تغير مصابيح LED المعيبة المظهر. لذلك ، من الضروري التحقق من كل مؤشر LED بمقياس متعدد أو اختبار سهم مدرج في وضع قياس المقاومة.
توجد مصابيح LED يتم فيها تثبيت مصابيح LED القياسية في المظهر ، في حالة تركيب بلورتين متصلتين في سلسلة في وقت واحد. على سبيل المثال ، مصابيح سلسلة ASD LED-A60. لجعل حلقات LEDs ، من الضروري تطبيق جهد يزيد عن 6 فولت على أطرافه ، ولا يعطي أي مقياس متعدد أكثر من 4 فولت ، لذلك ، لا يمكن التحقق من هذه المصابيح إلا عن طريق تطبيق جهد يزيد عن 6 ( 9-12) V من خلال المقاوم 1 kΩ من مصدر الطاقة.
يتم فحص LED ، مثل الصمام الثنائي التقليدي ، في اتجاه واحد ، يجب أن تكون المقاومة مساوية لعشرات الميجا أوم ، وإذا قمت بتغيير المجسات في الأماكن (هذا يغير قطبية إمداد الجهد إلى LED) ، فهو صغير ، بينما قد يتوهج مؤشر LED بشكل خافت.
عند فحص واستبدال مصابيح LED ، يجب إصلاح المصباح. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام جرة مستديرة ذات حجم مناسب.
يمكنك التحقق من صحة LED بدون مصدر تيار مستمر إضافي. لكن طريقة التحقق هذه ممكنة إذا كان سائق المصباح يعمل. للقيام بذلك ، من الضروري تطبيق جهد إمداد على قاعدة مصباح LED واختصار خيوط كل LED في سلسلة مع بعضها البعض باستخدام وصلة سلكية أو ، على سبيل المثال ، إسفنج ملاقط معدنية.
إذا أضاءت جميع مصابيح LED فجأة ، فإن المصباح المختصر يكون معيبًا بالتأكيد. هذه الطريقة مفيدة إذا كان هناك خلل في مؤشر LED واحد فقط من بين الكل في الدائرة. باستخدام طريقة التحقق هذه ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه إذا لم يوفر السائق عزلًا كلفانيًا عن التيار الكهربائي ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، في المخططات أعلاه ، فإن لمس لحام LED بيدك غير آمن.
إذا تبين أن واحدًا أو حتى عدة مصابيح LED معيبة ولا يوجد شيء يمكن استبدالها به ، فيمكنك ببساطة اختصار الوسادات التي تم لحام مصابيح LED بها. سوف يعمل المصباح بنفس النجاح ، فقط تدفق الضوء سوف ينخفض قليلاً.
أعطال أخرى لمصابيح LED
إذا أظهر فحص مصابيح LED قابليتها للخدمة ، فهذا يعني أن سبب عدم تشغيل المصباح الكهربائي يكمن في السائق أو في الأماكن التي يتم فيها لحام الموصلات الحاملة للتيار.
على سبيل المثال ، في هذا المصباح الكهربائي ، تم العثور على موصل ملحوم على البارد يزود لوحة الدوائر المطبوعة بالجهد الكهربي. تم إطلاق السخام بسبب ضعف اللحام حتى استقر على المسارات الموصلة للوحة الدوائر المطبوعة. تمت إزالة السخام بسهولة عن طريق المسح بقطعة قماش مبللة بالكحول. تم لحام السلك وتجريده وتعبئته وإعادة لحامه في اللوحة. حظا سعيدا مع هذا المصباح.
من بين المصابيح العشر الفاشلة ، لم يكن هناك سوى سائق واحد معيب ، وانهار جسر الصمام الثنائي. يتكون إصلاح برنامج التشغيل من استبدال جسر الصمام الثنائي بأربعة صمامات ثنائية IN4007 ، مصممة لجهد عكسي يبلغ 1000 فولت وتيار 1 أ.
مصابيح SMD لحام
لاستبدال مؤشر LED المعيب ، يجب فكه دون إتلاف الموصلات المطبوعة. من لوحة المانحين ، تحتاج أيضًا إلى لحام مصباح LED البديل دون تلف.
يكاد يكون من المستحيل لحام مصابيح SMD LED بمكواة لحام بسيطة دون الإضرار بحالتها. ولكن إذا كنت تستخدم طرفًا خاصًا لمكواة اللحام أو وضعت فوهة مصنوعة من الأسلاك النحاسية على طرف قياسي ، فسيتم حل المشكلة بسهولة.
المصابيح لها قطبية وعند الاستبدال ، تحتاج إلى تثبيتها بشكل صحيح على لوحة الدوائر المطبوعة. عادة ، تتبع الموصلات المطبوعة شكل الخيوط على LED. لذلك ، لا يمكنك ارتكاب الخطأ إلا إذا كنت غافلًا. لحام LED ، يكفي تثبيته على لوحة دوائر مطبوعة وتسخين نهاياته باستخدام وسادات تلامس بمكواة لحام بقوة 10-15 وات.
إذا احترق مؤشر LED على الفحم ، وكانت لوحة الدوائر المطبوعة تحته متفحمة ، فقبل تثبيت مصباح LED جديد ، من الضروري تنظيف هذا المكان من لوحة الدوائر المطبوعة من الاحتراق ، لأنه موصل حالي. عند التنظيف ، قد تجد أن وسادات لحام LED محترقة أو مقشرة.
في مثل هذه الحالة ، يمكن تثبيت مؤشر LED عن طريق لحامه بمصابيح LED المجاورة إذا كانت المسارات المطبوعة تؤدي إليها. للقيام بذلك ، يمكنك أن تأخذ قطعة من الأسلاك الرقيقة ، وثنيها إلى نصفين أو ثلاثة ، اعتمادًا على المسافة بين المصابيح والقصدير واللحام بالنسبة لهم.
سلسلة مصباح إصلاح LED "LL-CORN" (مصباح الذرة)
E27 4.6 واط 36 × 5050 سم
جهاز المصباح ، الذي يطلق عليه شعبيا مصباح الذرة ، الموضح في الصورة أدناه ، يختلف عن المصباح الموصوف أعلاه ، وبالتالي فإن تقنية الإصلاح مختلفة.
تصميم مصابيح LED SMD من هذا النوع مناسب جدًا للإصلاح ، حيث يوجد وصول لاستمرارية LED واستبدالها دون تفكيك غطاء المصباح. صحيح ، ما زلت أقوم بتفكيك المصباح الكهربائي من أجل دراسة أجهزته.
لا يختلف فحص مصابيح LED الخاصة بمصباح الذرة LED عن التقنية الموضحة أعلاه ، ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن ثلاثة مصابيح LED موضوعة في مبيت SMD5050 LED مرة واحدة ، وعادة ما تكون متصلة بالتوازي (تظهر ثلاث نقاط داكنة من البلورات على الدائرة الصفراء) ، وعند التحقق ، يجب أن يتوهج الثلاثة.
يمكن استبدال مصباح LED المعيب بمصباح جديد أو تقصيره باستخدام وصلة مرور. هذا لن يؤثر على موثوقية المصباح ، فقط بشكل غير محسوس للعين ، سوف ينخفض التدفق الضوئي قليلاً.
يتم تجميع محرك هذا المصباح وفقًا لأبسط مخطط ، بدون محول عزل ، لذا فإن لمس أطراف LED عند تشغيل المصباح أمر غير مقبول. لا يُسمح بتركيب مصابيح من هذا التصميم في تركيبات يمكن للأطفال الوصول إليها.
إذا كانت جميع مصابيح LED تعمل ، فإن السائق يكون معيبًا ، ومن أجل الوصول إليه ، يجب تفكيك المصباح.
للقيام بذلك ، قم بإزالة الإطار الخارجي من الجانب المقابل للقاعدة. باستخدام مفك براغي صغير أو شفرة سكين ، تحتاج إلى المحاولة في دائرة للعثور على نقطة ضعف حيث يتم لصق الإطار بشكل أسوأ. إذا استسلمت الحافة ، ثم العمل باستخدام الأداة كرافعة ، فستتحرك الحافة بسهولة حول المحيط بأكمله.
تم تجميع السائق وفقًا للدائرة الكهربائية ، مثل المصباح MR-16 ، وكانت سعة C1 فقط 1 درجة فهرنهايت ، و C2 - 4.7 درجة فهرنهايت. نظرًا لحقيقة أن الأسلاك من السائق إلى قاعدة المصباح كانت طويلة ، فقد تم إخراج السائق بسهولة من مبيت المصباح. بعد دراسة دائرته ، تم إدخال السائق مرة أخرى في العلبة ، وتم لصق الإطار في مكانه بغراء Moment الشفاف. تم استبدال المصباح الفاشل بمصباح جيد.
إصلاح مصباح LED "LL-CORN" (مصباح الذرة)
E27 12 واط 80x5050 سم
عند إصلاح مصباح أكثر قوة ، 12 وات ، لم تكن هناك مصابيح LED فاشلة من نفس التصميم ، ومن أجل الوصول إلى السائقين ، كان علي فتح المصباح باستخدام التقنية الموضحة أعلاه.
أعطاني هذا المصباح مفاجأة. كانت الأسلاك من السائق إلى القاعدة قصيرة ، وكان من المستحيل إخراج السائق من مبيت المصباح لإصلاحه. اضطررت لإزالة القاعدة.
قاعدة المصباح مصنوعة من الألومنيوم ، وهي دائرية ومثبتة بإحكام. اضطررت إلى حفر نقاط التعلق باستخدام مثقاب 1.5 مم. بعد ذلك ، تمت إزالة القاعدة ، التي تم ربطها بسكين ، بسهولة.
لكن يمكنك الاستغناء عن حفر القاعدة ، إذا رفعت حافة السكين حول المحيط وثني حافتها العلوية قليلاً. يجب أولاً وضع العلامة على القاعدة والجسم بحيث يمكن تثبيت القاعدة في مكانها بسهولة. لإصلاح القاعدة بشكل آمن بعد إصلاح المصباح ، يكفي وضعها على جسم المصباح بحيث تسقط النقاط المثقوبة على القاعدة في أماكنها القديمة. بعد ذلك ، ادفع هذه النقاط بجسم حاد.
تم توصيل سلكين بالخيط بمشبك ، وتم الضغط على السلكين الآخرين في التلامس المركزي للقاعدة. اضطررت لقطع هذه الأسلاك.
كما هو متوقع ، كان هناك محركان متطابقان ، يغذي كل منهما 43 صمامًا ثنائيًا. تم تغطيتها بأنابيب الانكماش الحراري وتسجيلها معًا. من أجل إعادة السائق إلى الأنبوب ، عادةً ما أقوم بقطعه بعناية على طول لوحة الدوائر المطبوعة من الجانب حيث تم تثبيت الأجزاء.
بعد الإصلاح ، يتم لف السائق في أنبوب يتم تثبيته برباط بلاستيكي أو لفه بعدة لفات من الخيوط.
في الدائرة الكهربائية لمحرك هذا المصباح ، تم بالفعل تثبيت عناصر الحماية ، C1 للحماية من اندفاعات الاندفاع و R2 ، R3 للحماية من ارتفاعات التيار. عند فحص العناصر ، تم العثور على المقاومات R2 على الفور على كلا السائقين في العراء. يبدو أن مصباح LED تم تزويده بجهد يتجاوز الجهد المسموح به. بعد استبدال المقاومات ، لم يكن هناك 10 أوم في متناول اليد ، وقمت بضبطه على 5.1 أوم ، المصباح يعمل.
سلسلة مصباح إصلاح LED "LLB" LR-EW5N-5
مظهر هذا النوع من المصباح يلهم الثقة. علبة ألومنيوم ، صنعة عالية الجودة ، تصميم جميل.
تصميم المصباح الكهربائي يستحيل تفكيكه دون بذل مجهود بدني كبير. نظرًا لأن إصلاح أي مصباح LED يبدأ بفحص صحة مصابيح LED ، فإن أول شيء يجب القيام به هو إزالة الزجاج الواقي من البلاستيك.
تم تثبيت الزجاج بدون غراء على أخدود مصنوع في المبرد مع وجود كتف بداخله. لإزالة الزجاج ، تحتاج إلى استخدام طرف مفك البراغي ، والذي سيمر بين زعانف المبرد ، للاتكاء على نهاية المبرد ، وكرافعة ، ارفع الزجاج لأعلى.
أظهر فحص مصابيح LED باستخدام جهاز اختبار قابليتها للخدمة ، وبالتالي ، فإن السائق معيب ، وتحتاج إلى الوصول إليه. تم تثبيت لوح الألمنيوم بأربعة مسامير ، قمت بفكها.
ولكن على عكس التوقعات ، كانت وراء اللوحة طائرة المبرد المشحمة بمعجون موصل للحرارة. كان لابد من إعادة اللوحة إلى مكانها والاستمرار في تفكيك المصباح من جانب القاعدة.
نظرًا لحقيقة أن الجزء البلاستيكي الذي تم توصيل المبرد به كان ضيقًا للغاية ، فقد قررت أن أسير بالطريقة التي أثبتت جدواها ، وإزالة القاعدة وإزالة المحرك لإصلاحه من خلال الفتحة التي فتحت. لقد قمت بحفر نقاط التثقيب ، لكن لم تتم إزالة القاعدة. اتضح أنه كان لا يزال متمسكًا بالبلاستيك بسبب التوصيل الملولب.
اضطررت إلى فصل المحول البلاستيكي عن المبرد. عقد ، وكذلك الزجاج الواقي. للقيام بذلك ، يتم غسلها بمنشار عند تقاطع البلاستيك مع المبرد وبتدوير مفك البراغي بشفرة عريضة ، تم فصل الأجزاء عن بعضها البعض.
بعد لحام الخيوط من لوحة الدوائر المطبوعة لمصابيح LED ، أصبح السائق متاحًا للإصلاح. تبين أن دائرة السائق أكثر تعقيدًا من المصابيح الكهربائية السابقة ، مع محول عزل ودائرة كهربائية صغيرة. كان أحد المكثفات الإلكتروليتية 400 فولت 4.7 µF منتفخًا. كان علي استبدالها.
كشف فحص جميع عناصر أشباه الموصلات عن خلل في الصمام الثنائي Schottky D4 (في الصورة أدناه على اليسار). كان هناك صمام ثنائي SS110 Schottky على السبورة ، استبدلت به التناظرية الحالية 10 BQ100 (100 V ، 1 A). المقاومة الأمامية لثنائيات شوتكي أقل بمرتين من مقاومة الثنائيات العادية. أضاء مصباح LED. كانت نفس المشكلة مع اللمبة الثانية.
سلسلة مصباح إصلاح LED "LLB" LR-EW5N-3
مصباح LED هذا مشابه جدًا في المظهر لـ "LLB" LR-EW5N-5 ، لكن تصميمه مختلف قليلاً.
إذا نظرت عن كثب ، يمكنك أن ترى أنه عند التقاطع بين المبرد الألومنيوم والزجاج الكروي ، على عكس LR-EW5N-5 ، توجد حلقة يتم فيها تثبيت الزجاج. لإزالة الزجاج الواقي ، ما عليك سوى استخدام مفك براغي صغير لالتقاطه عند التقاطع مع الحلقة.
هناك ثلاثة تسعة مصابيح LED فائقة السطوع على لوحة دوائر الألومنيوم. اللوح مشدود إلى غرفة التبريد بثلاثة مسامير. أظهر فحص المصابيح إمكانية خدمتها. لذلك ، تحتاج إلى إصلاح برنامج التشغيل. لدي خبرة في إصلاح مصباح LED مشابه "LLB" LR-EW5N-5 ، لم أقم بفك البراغي ، لكنني قمت بلحام الأسلاك الحاملة للتيار القادمة من السائق واستمرت في تفكيك المصباح من جانب القاعدة.
تمت إزالة حلقة التوصيل البلاستيكية للقاعدة مع المبرد بصعوبة كبيرة. في الوقت نفسه ، انقطع جزء منه. كما اتضح ، تم تثبيته في المبرد بثلاثة مسامير. يمكن إخراج السائق بسهولة من مبيت المصباح.
المسامير اللولبية التي تثبت الحلقة البلاستيكية للقاعدة تغطي السائق ، ومن الصعب رؤيتها ، لكنها على نفس المحور مع الخيط الذي تم ربط جزء المحول من المبرد به. لذلك ، يمكن الوصول إلى مفك فيليبس رفيع.
تبين أن السائق تم تجميعه وفقًا لدائرة المحولات. فحص جميع العناصر ، باستثناء الدائرة المصغرة ، لم يكشف عن أي عناصر فاشلة. لذلك ، فإن الدائرة المصغرة معيبة ، ولم أجد حتى ذكرًا لنوعها على الإنترنت. لا يمكن إصلاح لمبة LED ، ستكون في متناول اليد لقطع الغيار. لكنها درست جهازها.
إصلاح مصباح LED سلسلة "LL" GU10-3W
اتضح للوهلة الأولى أنه كان من المستحيل تفكيك لمبة GU10-3W LED المحترقة بزجاج واقي. أدت محاولة إزالة الزجاج إلى ثقبه. مع تطبيق جهد كبير ، تشقق الزجاج.
بالمناسبة ، في تعليم المصباح ، يعني الحرف G أن المصباح له قاعدة دبوس ، ويعني الحرف U أن المصباح ينتمي إلى فئة المصابيح الموفرة للطاقة ، والرقم 10 يعني المسافة بين دبابيس بالمليمترات.
تحتوي مصابيح LED ذات القاعدة GU10 على دبابيس خاصة ويتم تثبيتها في المقبس مع الدوران. بفضل دبابيس التمدد ، يتم تثبيت مصباح LED في المقبس ويتم تثبيته بإحكام حتى عند الاهتزاز.
من أجل تفكيك مصباح الإضاءة LED هذا ، كان عليّ أن أحفر ثقبًا بقطر 2.5 مم في غلافه المصنوع من الألومنيوم على مستوى سطح لوحة الدوائر المطبوعة. يجب اختيار موقع الحفر بحيث لا يؤدي المثقاب إلى إتلاف مؤشر LED عند الخروج. إذا لم يكن هناك مثقاب في متناول اليد ، فيمكن عمل الثقب بمخرز سميك.
بعد ذلك ، يتم إدخال مفك براغي صغير في الفتحة ويعمل كرافعة ، ويرفع الزجاج. أزلت الزجاج من مصباحين بدون مشاكل. إذا أظهر اختبار LEDs بواسطة المختبر قابليتها للخدمة ، فسيتم إزالة لوحة الدوائر المطبوعة.
بعد فصل اللوحة عن مبيت المصباح ، أصبح من الواضح على الفور أن المقاومات التي تحد من التيار احترقت في كل من المصباح والآخر. حددت الآلة الحاسبة فئتها من النطاقات ، 160 أوم. نظرًا لأن المقاومات محترقة في لمبات LED ذات دفعات مختلفة ، فمن الواضح أن قوتها ، وفقًا لحجم 0.25 واط ، لا تتوافق مع الطاقة الصادرة عندما يعمل السائق بأقصى درجة حرارة محيطة.
تمتلئ لوحة الدوائر المطبوعة للسائق بقوة بالسيليكون ، ولم أفصلها عن اللوحة باستخدام مصابيح LED. لقد قطعت خيوط المقاومات المحترقة في القاعدة ولحمت مقاومات أكثر قوة لهم ، والتي كانت في متناول اليد. في مصباح واحد ، تم لحام مقاوم 150 أوم بقوة 1 وات ، في المصباح الثاني على التوازي 320 أوم بقوة 0.5 وات.
من أجل منع التلامس العرضي مع خرج المقاوم ، الذي يكون جهد التيار الكهربائي مناسبًا له مع الهيكل المعدني للمصباح ، تم عزله بقطرة من المادة اللاصقة الذائبة الساخنة. إنه مقاوم للماء وعازل ممتاز. غالبًا ما أستخدمه لإغلاق وعزل وتأمين الأسلاك الكهربائية والأجزاء الأخرى.
يتوفر لاصق Hotmelt على شكل قضبان بقطر 7 و 12 و 15 و 24 ملم بألوان مختلفة ، من الشفاف إلى الأسود. يذوب ، حسب العلامة التجارية ، عند درجة حرارة 80-150 درجة ، مما يسمح بصهره بمكواة لحام كهربائية. يكفي قطع قطعة من القضيب ووضعها في المكان المناسب وتسخينها. سيأخذ الذوبان الساخن قوام عسل مايو. بعد التبريد يصبح صلبًا مرة أخرى. عند إعادة تسخينها ، تصبح سائلة مرة أخرى.
بعد استبدال المقاومات ، تمت استعادة أداء كلا المصباحين. يبقى فقط لإصلاح لوحة الدوائر المطبوعة والزجاج الواقي في مبيت المصباح.
عند إصلاح مصابيح LED ، استخدمت المسامير السائلة لحظة "التثبيت" لإصلاح لوحات الدوائر المطبوعة والأجزاء البلاستيكية. الغراء عديم الرائحة ، ويلتصق جيدًا بأسطح أي مواد ، ويبقى من البلاستيك بعد التجفيف ، وله مقاومة كافية للحرارة.
يكفي أن تأخذ كمية صغيرة من الغراء في نهاية مفك البراغي وتضعه على الأماكن التي تتلامس فيها الأجزاء. بعد 15 دقيقة ، سوف يثبت الغراء بالفعل.
عند لصق لوحة الدوائر المطبوعة ، حتى لا تنتظر ، ثبت اللوحة في مكانها ، حيث دفعتها الأسلاك للخارج ، وثبت اللوحة بشكل إضافي في عدة نقاط بالغراء الساخن.
بدأ مصباح LED في الوميض مثل ستروب
اضطررت إلى إصلاح زوج من مصابيح LED مع السائقين مجمعين على دائرة كهربائية صغيرة ، وكان عطلها يتألف من وميض الضوء بتردد حوالي هرتز واحد ، كما هو الحال في القوية.
بدأ مثيل واحد من مصباح LED في الوميض فور تشغيله في الثواني القليلة الأولى ثم بدأ المصباح في التوهج بشكل طبيعي. بمرور الوقت ، بدأت مدة وميض المصباح بعد التشغيل في الزيادة ، وبدأ المصباح في الوميض باستمرار. بدأت النسخة الثانية من مصباح LED في الوميض بشكل مستمر فجأة.
بعد تفكيك المصابيح ، اتضح أن المكثفات الإلكتروليتية مثبتة مباشرة بعد فشل جسور المعدل في السائقين. كان من السهل تحديد العطل ، حيث كانت حالات المكثف منتفخة. ولكن حتى إذا كان المكثف يبدو بدون عيوب خارجية في المظهر ، فلا يزال من الضروري البدء في إصلاح مصباح المصباح LED بتأثير اصطرابي عن طريق استبداله.
بعد استبدال المكثفات الإلكتروليتية بأخرى صالحة للخدمة ، اختفى التأثير الاصطرابي وبدأت المصابيح في التألق بشكل طبيعي.
حاسبات على الإنترنت لتحديد قيمة المقاومات
عن طريق الترميز اللوني
عند إصلاح مصابيح LED ، يصبح من الضروري تحديد قيمة المقاوم. وفقًا للمعيار ، يتم وضع علامات على المقاومات الحديثة من خلال تطبيق حلقات ملونة على علبها. يتم تطبيق 4 حلقات ملونة على مقاومات بسيطة ، و 5 على مقاومات عالية الدقة.
المصابيح أو الثنائيات الباعثة للضوء (في النسخة الإنجليزية LED - الصمام الثنائي الباعث للضوء) معروفة جيدًا لكل مهندس إلكترونيات. هذه هي أجهزة أشباه الموصلات التي تحول التيار الكهربائي إلى إشعاع ضوئي. مزاياها الرئيسية هي: الكفاءة العالية ، قريبة من الإشعاع الأحادي اللون ، الحجم الصغير ، القوة الميكانيكية ، الموثوقية العالية ، توليد الحرارة المنخفضة ، ما يصل إلى 10 سنوات من التشغيل دون فصل الطاقة. أخيرًا ، مصابيح LED هي أجهزة منخفضة الجهد ، وبالتالي فهي الأكثر أمانًا من الناحية الكهربائية.
ظهرت العينات الصناعية الأولى من المصابيح الحمراء في عام 1962 (شركة جنرال إلكتريك). في عام 1976 ، تم تطوير مصابيح LED باللون البرتقالي والأخضر والأصفر ، وفي عام 1993 ظهرت أول بواعث شبه موصلة زرقاء (Nichia Corporation). في تصميمات الهواة ، غالبًا ما تستخدم المصابيح "الحمراء" و "الخضراء" ، وغالبًا ما تستخدم "الأزرق" و "الأبيض".
تتراوح قيم الكفاءة النموذجية لمصابيح LED القياسية من 1 إلى 10٪. للمقارنة ، كفاءة المحرك البخاري 5 ... 7٪. بالنسبة لمصابيح LED الحديثة القوية ، يصل هذا الرقم إلى 12 ... 35٪.
في الجدول. يوضح الشكل 2.1 معلمات مصابيح LED منخفضة الطاقة مع شدة إضاءة لا تزيد عن 1000 MK د. وتتمثل ميزتها في انتشار تكنولوجي كبير في خاصية الجهد الحالي (CVC). نتيجة لذلك ، بالنسبة لمصباح LED معين ، فإن التيار الأمامي / PR والجهد الأمامي V np معروفان فقط تقريبًا. عند حساب هذا ، عادة ما يغض المرء الطرف ، لأنه في معظم الحالات ، يُطلب من مؤشر LED أن يذكر حقيقة "تشغيل" أو "إيقاف تشغيل".
الجدول 2.1. معلمات مصابيح LED منخفضة الطاقة للاستخدام العام
ضغوط شرطية 1.6 ؛ 1.7 ؛ 1.8 ؛ يميز 3.5 V النقطة الأولية لارتفاع منحنى CVC ، على التوالي ، لمؤشرات "أحمر" و "أصفر" و "أخضر" و "أزرق" / "أبيض". هذه هي الأرقام التي ستتم الإشارة إليها لاحقًا في الدوائر الكهربائية بالقرب من تعيين المصابيح. ومع ذلك ، فإن جهد التشغيل الفعلي U pr هو حوالي 0.1 ... 0.4 فولت أعلى من الجهد الأولي ، والذي يعتمد على التيار المتدفق (الشكل 2.1).
أرز. 2.1. خصائص V النموذجية لمصابيح LED منخفضة الطاقة من Kingbright.
ملاحظات هامة.
1. لا تقم بتعيين تيار أمامي ثابت / PR من خلال مؤشر LED بالقرب من الحد الأقصى المشار إليه في ورقة البيانات. عادة ما يكون 20 مللي أمبير. إن التشغيل طويل الأمد بمثل هذا التيار يقلل الموثوقية على المدى الطويل. للحصول على سطوع مقبول للتوهج ، يكفي ضبط التيار على 4 ... 10 مللي أمبير.
2. تسمح مصابيح LED بوضع التشغيل النبضي ، حيث يمكن زيادة التيار المباشر / العلاقات العامة بمقدار 3 ... 6 مرات حتى 60 ... 120 مللي أمبير مع الحفاظ على متوسط التيار لمدة لا تزيد عن 20 .. .25 مللي أمبير. عند الحساب ، يجب ألا ننسى أنه مع زيادة التيار ، يزداد الجهد أيضًا. على سبيل المثال ، بالنسبة لمصباح LED "أخضر" عند تيار 15 مللي أمبير ، يكون الجهد هو UPR = 2.1 فولت ، وبتيار 75 مللي أمبير V np = 2.7 فولت.
3. لا يضمن اللون الأحمر للإشارة أن مؤشر LED ينتمي إلى المجموعة مع البداية الشرطية لمنحنى VAC البالغ 1.6 فولت (على الرغم من أن هذا هو الحال في معظم الحالات). يمكن أن يكون لمصباح LED "أحمر" رمز CVC "أخضر" مع نقطة ارتفاع 1.8 فولت. كل هذا يتوقف على التركيب الكيميائي الذي يتكون منه الباعث ، وهذه المعلمة غير معروفة مسبقًا عند الشراء من سوق الراديو. الوضع مشابه لمصابيح LED القوية "الخضراء" ، والتي يمكن أن يكون لها رمز CVC "أزرق" مع نقطة ارتفاع 3.5 فولت.
4. في بعض أوراق البيانات ، تشير مصابيح LED إلى الحد الأقصى المسموح به للجهد العكسي U OBR \ u003d 2 ... 5 V. لكن هذا مجرد جهد اختبار يتم فيه فحص تيار التسرب العكسي في المصنع ، وهو ما يساوي عدة عشرات من ميكرو أمبير. .
5. لا يفشل LED من الجهد العكسي العالي ، ولكن من الطاقة الزائدة المشتتة عليه. أظهرت الدراسات أن المصابيح الخضراء والحمراء لها CVC "الصمام الثنائي زينر" مع انحناء حاد إلى حد ما. بجهد عكسي 12 ... 35 فولت ، يحدث انهيار عكسي للوصلة n-p. إذا كان تيار الانهيار لا يتجاوز 2 ... 4 مللي أمبير ، فسيظل تبديد الطاقة ضمن حدود 75 ... 150 ميجاوات التي تنظمها ورقة البيانات.
استنتاج عملي - عندما يكون جهد الإمداد MK في حدود 3..5 فولت ، لا يمكنك أن تخاف من "خلط" القطبية عند لحام مؤشرات "أحمر-برتقالي-أصفر-أخضر". كلهم مضمونون بالبقاء على حالهم.
تعد مصابيح LED "الزرقاء" و "البيضاء" أكثر رقة في هذا الصدد. إنهم خائفون من الإمكانات الكهروستاتيكية التي يمكن أن تتراكم على الملابس وعلى جسم الإنسان. يجب ألا يتجاوز الجهد العكسي 5 فولت ويجب التعامل معها تقريبًا بنفس الطريقة كما هو الحال مع ترانزستورات التأثير الميداني.
على التين. 2.2 ، a ... g يُظهر مخططات توصيل مصابيح LED الفردية بخط MK واحد. على التين. 2.3 ، a ... يعرض M مخططات توصيل مصابيح LED الفردية بعدة خطوط MK.
أرز. 2.2. مخططات لتوصيل مصابيح LED فردية بخط MK واحد (البداية):
أ) دائرة قياسية للحد من التيار من خلال HL1 LED باستخدام المقاوم R1. كمرجع ، MK 1Н = 4.75 V المثالي عند حمل تيار 5 ... 10 مللي أمبير و Г 1Н = 4.5 فولت عند تيار حمل 20 مللي أمبير ؛
ب) على غرار الشكل. 2.2 ، أ ، ولكن مع انعكاس الإشارة عند خرج MK للحصول على دليل ، MK V OL المثالي = 0.15 ...
5 ... 10 مللي أمبير و V OL = 0.4 ... 0.5 فولت عند تيار حمل 20 مللي أمبير. إذا كانت مخرجات MK لها سعة تحميل متناظرة ، فعندئذٍ بين الدوائر في الشكل. 2.2 ، أ وفي الشكل. 2.2 ، ب لا يوجد فرق ؛
ج) الاتصال المباشر لمصابيح HL1 LED بخط MK ممكن ، ولكن فقط بجهد إمداد منخفض. نقطة التشغيل K PR = 2 V عند / PR = 15 مللي أمبير. ومع ذلك ، في كل حالة محددة ، من الضروري التحقق من الرسوم البيانية لسعة التحميل لخطوط MK وفقًا لورقة البيانات ؛
د) توصيل HL1 LED بمصدر جهد عالي +9 فولت من خلال الصمام الثنائي الزينر للتبريد VD1. حساب التحقق - يجب أن يكون مجموع جهد الإمداد MK (5 فولت) وجهد التثبيت VD1 (5.6 فولت) أكبر من الفرق بين الجهد المتزايد (9 فولت) وانخفاض الجهد على HL1 LED (1.7 ... 1.9 فولت) ؛ عن
حول التين. 2.2. مخططات لتوصيل مصابيح LED أحادية بخط واحد MK (النهاية):
هـ) يحتوي LED HL1 على مقاوم مدمج مدمج يحد من التيار الأمامي. في ورقة البيانات ، بدلاً من مقاومة المقاوم ، يُشار إلى جهد التشغيل المسموح به للـ LED بتيار لا يزيد عن 20 مللي أمبير. صف التصنيف عند الطلب: 3 ؛ 5 ؛ 12 فولت ؛
هـ) من المفترض أن HL1 LED يقع على مسافة كبيرة من MK ومتصل بوسادات التلامس XI ، X؟ أسلاك طويلة. المقاومات R1 ، R2 - الحماية الحالية ، في حالة انكسار السلك وقصر الدائرة للعلبة المعدنية للجهاز ، والتي ، كقاعدة عامة ، متصلة بدائرة GND ("الأرض") ؛
ز) تأثير التبريد السلس لمصابيح HL1 LED. في الحالة الأولية ، يكون الناتج MK منخفضًا ، ومصباح LED مطفأ. يعمل المستوى العالي في خرج MK على تشغيل مؤشر LED بسرعة ، ثم يقلل سطوعه بسلاسة مع شحن المكثف C1. يساعد الصمام الثنائي VD1 على تفريغ المكثف C / عند مستوى منخفض عند مخرج MK.
أرز. 2.3 مخططات لتوصيل مصابيح LED الفردية بخطوط MK متعددة (البداية):
أ) يتم تشغيل مصابيح HL1… HLn بشكل مستقل عن بعضها البعض عند مستوى عالٍ عند خرج MK. المقاومات R1 ... Rn تحد من التيارات من خلال مصابيح LED وتحدد سطوع توهجها. يجب ألا يتجاوز إجمالي التيار من خلال خرج الطاقة +5 فولت عند مستوى مرتفع في جميع المخرجات 100 ... 300 مللي أمبير (انظر في ورقة البيانات للحصول على MK محدد) ؛
ب) على غرار الشكل. 2.3a ، ولكنها نشطة منخفضة ومع مصدر طاقة منفصل لمصابيح LED. إذا كانت مخرجات MK لها سعة تحميل متناظرة وكان مصدر LED +5 V ، فإن الدوائر في الشكل. 2.3 ، أ وفي الشكل. 2.3، b متكافئان ؛
ج) تقنية نموذجية لتقليل عدد المقاومات. يتم استخدامه إذا كان التوهج المتزامن لعدة مؤشرات غير مطلوب ، وإلا فإن سطوعها سينخفض بسبب زيادة الجهد عبر المقاوم R1 \ O
د) على غرار الشكل. 2.3 ، c ، ولكن مع "صفر قيد التشغيل" عند مخرجات MK ؛
هـ) يضيء المؤشر HL1 عند ضبط السطر العلوي MK على HIGH ، والخط السفلي مضبوط على LOW ، بينما يمكن توصيل العقد الأخرى بمخرجات MK ؛
و) MK يولد 8 تدرجات لسطوع LED HL1. تحدد المقاومات R1 ... R3 النطاق الديناميكي ودرجة الخطية للخاصية ؛
ز) بالنسبة لمصباح HL1 LED فائق السطوع ، يلزم زيادة التيار ، والذي يتحقق بموازاة خطوط MK. في كل منها ، يجب تعيين المستويات بشكل متزامن ؛
ح) على غرار الشكل. 2.3 ، g ، ولكن مع مستويات عالية متزامنة في مخرجات MK ؛
ط) HL1 LED يشير إلى وجود نبضات "وحدة التشغيل" على ثلاثة مخارج MK ؛ ي) الاتصال التلقائي لكابل طويل. على الخطوط يتم تشكيل MK برمجيًا
"وحدة التشغيل" (عالية في سطر واحد ، منخفضة في الأسطر الأخرى). إذا انكسر أي سلك ، فسيتم إطفاء مؤشر LED في هذه الدائرة بشكل دائم ؛ عن
حول التين. 2.3 مخططات لتوصيل مصابيح LED فردية بعدة خطوط MK (النهاية):
ك) في الحالة الأولية ، جميع مخرجات MK هي مستويات عالية ، ومؤشرات HL1 و HL2 و HL4 مضاءة. في حالة وقوع حادث ، يتم تعيين مستوى منخفض عند واحد أو أكثر من مخرجات MK ، وينطفئ المؤشر المقابل ، ويبدأ HL3 تلقائيًا في التوهج م) مع عدد كبير من مصابيح LED ، فمن المنطقي تفريغ مخرجات طاقة MK بواسطة توجيه التيارات الواردة والصادرة إلى دوائر مختلفة. على وجه الخصوص ، تعمل مصابيح HL1 ... HL8 LED على تقليل الحمل على دبوس +5 V MK ، ومصابيح HL9 ... HL16 على دبوس GND MK.
على الرغم من التكلفة العالية ، فإن استهلاك الكهرباء لمصابيح الحالة الصلبة (LED) أقل بكثير من استهلاك المصابيح المتوهجة ، وعمر الخدمة أطول 5 مرات. تعمل دائرة مصباح LED عند 220 فولت ، عندما يتم تحويل إشارة الإدخال التي تسبب التوهج إلى قيمة عمل باستخدام برنامج تشغيل.
مصابيح LED 220 فولت
مهما كان جهد الإمداد ، يتم تطبيق جهد ثابت قدره 1.8-4 فولت على LED واحد.
أنواع LED
LED عبارة عن بلور متعدد الطبقات من أشباه الموصلات يحول الكهرباء إلى ضوء مرئي. عندما يتغير تكوينها ، يتم الحصول على إشعاع من لون معين. يتكون LED على أساس شريحة - بلورة مع منصة لتوصيل موصلات الطاقة.
لإعادة إنتاج الضوء الأبيض ، يتم طلاء الشريحة "الزرقاء" بالفوسفور الأصفر. عندما ينبعث الكريستال ، ينبعث الفوسفور من تلقاء نفسه. ينتج عن خلط الضوء الأصفر والأزرق اللون الأبيض.
تسمح لك الطرق المختلفة لتجميع الرقائق بإنشاء 4 أنواع رئيسية من مصابيح LED:
- DIP - يتكون من بلورة مع عدسة موجودة في الأعلى وموصلان متصلان. هو الأكثر شيوعًا ويستخدم للإضاءة الخلفية وزخارف الإضاءة ولوحات النتائج.
- "Piranha" - تصميم مشابه ، ولكن بأربعة خيوط ، مما يجعله أكثر موثوقية للتركيب ويحسن إزالة الحرارة المتولدة. تستخدم في الغالب في صناعة السيارات.
- SMD-LED - يوضع على السطح ، مما يجعل من الممكن تقليل الحجم وتحسين تبديد الحرارة وتوفير العديد من الخيارات. تستخدم في أي مصدر ضوء.
- تقنية COB ، حيث يتم لحام الشريحة في اللوحة. نتيجة لذلك ، يتم حماية جهة الاتصال بشكل أفضل من الأكسدة والسخونة الزائدة ، كما تزداد شدة التوهج بشكل كبير. إذا احترق مؤشر LED ، فيجب تغييره تمامًا ، حيث لا يمكن إجراء إصلاحات مع استبدال الرقائق الفردية بأيديهم.
عيب LED هو صغر حجمه. لإنشاء صورة ضوئية ملونة كبيرة ، يلزم وجود العديد من المصادر ، مجمعة في مجموعات. بالإضافة إلى ذلك ، يتقادم الكريستال بمرور الوقت ، ويقل سطوع المصابيح تدريجيًا. في الموديلات عالية الجودة ، تستمر عملية التآكل ببطء شديد.
جهاز مصباح LED
يحتوي المصباح على:
- إطار؛
- طيدة.
- الناشر.
- المشعاع؛
- كتلة من الثنائيات الباعثة للضوء LED ؛
- سائق بدون محول.
جهاز مصباح ال اي دي 220 فولت
يوضح الشكل مصباح LED حديثًا يستخدم تقنية COB. يتكون LED كوحدة واحدة ، مع العديد من البلورات. لا يتطلب فك العديد من جهات الاتصال. يكفي توصيل زوج واحد فقط. عندما يتم إصلاح وحدة الإنارة بمصباح LED محترق ، يتم تغييرها بالكامل.
شكل المصابيح دائرية واسطوانية وغيرها. يتم التوصيل بمصدر الطاقة عن طريق قواعد المسمار أو المسمار.
بالنسبة للإضاءة العامة ، يتم تحديد وحدات الإنارة ذات درجة حرارة اللون 2700 كلفن و 3500 كلفن و 5000 كلفن. يمكن أن تكون تدرجات الطيف موجودة. غالبًا ما تستخدم لإلقاء الضوء على الإعلانات ولأغراض الديكور.
أبسط دائرة تشغيل لتشغيل المصباح من التيار الكهربائي موضحة في الشكل أدناه. عدد الأجزاء هنا ضئيل ، نظرًا لوجود واحد أو اثنين من مقاومات التبريد R1 و R2 والتبديل من الخلف إلى الخلف لمصابيح LED HL1 و HL2. لذا فهم يحمون بعضهم البعض من الجهد العكسي. في هذه الحالة ، يزيد تردد وميض المصباح إلى 100 هرتز.
أبسط مخطط لتوصيل مصباح LED بشبكة 220 فولت
يتم توفير جهد الإمداد البالغ 220 فولت من خلال مكثف الحد C1 إلى جسر المعدل ، ثم إلى المصباح. يمكن استبدال أحد مصابيح LED بمقياس تقليدي ، لكن الوميض سيتغير إلى 25 هرتز ، مما سيؤثر سلبًا على الرؤية.
يوضح الشكل أدناه دائرة إمداد طاقة بمصباح LED كلاسيكي.يتم استخدامه في العديد من الطرز ، ويمكن إزالته لإجراء إصلاحات DIY.
المخطط الكلاسيكي لتوصيل مصباح LED بشبكة 220 فولت
على المكثف الإلكتروليتي ، يتم تنعيم الجهد المعدل ، مما يزيل الوميض عند تردد 100 هرتز. يقوم المقاوم R1 بتفريغ المكثف عند إيقاف تشغيل الطاقة.
إصلاح DIY
في مصباح LED بسيط مزود بمصابيح LED فردية ، يمكن إجراء الإصلاحات باستبدال العناصر المعيبة. يمكن فكها بسهولة إذا تم فصل القاعدة بعناية عن العلبة الزجاجية. هناك مصابيح LED بالداخل. يحتوي مصباح MR 16 على 27 منهم. للوصول إلى لوحة الدوائر المطبوعة التي توجد عليها ، من الضروري إزالة الزجاج الواقي عن طريق تحريكه بمفك البراغي. في بعض الأحيان يصعب القيام بهذه العملية.
لمبة ليد 220 فولت
يتم استبدال المصابيح المحترقة على الفور. يجب استدعاء الباقي باستخدام جهاز اختبار أو تطبيقه على كل جهد 1.5 فولت. يجب أن تضيء تلك الصالحة للخدمة ، ويجب استبدال الباقي.
تحسب الشركة المصنعة المصابيح بحيث يكون تيار التشغيل لمصابيح LED على أعلى مستوى ممكن. هذا يقلل بشكل كبير من مواردهم ، ولكن من غير المربح بيع الأجهزة "الأبدية". لذلك ، يمكن توصيل المقاوم المحدود في سلسلة بمصابيح LED.
إذا ومضت المصابيح ، فقد يكون السبب هو فشل المكثف C1. يجب استبداله بآخر بجهد مقنن 400 فولت.
افعلها بنفسك
نادرًا ما يتم تصنيع مصابيح LED من جديد. من الأسهل صنع مصباح من المصباح المعيب. في الواقع ، اتضح أن إصلاح منتج جديد وتصنيعه هو عملية واحدة. للقيام بذلك ، يتم تفكيك مصباح LED واستعادة مصابيح LED المحترقة ومكونات الراديو الخاصة بالسائق. غالبًا ما تكون معروضة للبيع مصابيح أصلية بها مصابيح غير قياسية ، يصعب العثور على بديل لها في المستقبل. يمكن أخذ برنامج تشغيل بسيط من مصباح معيب ، ومصابيح LED من مصباح يدوي قديم.
يتم تجميع دائرة السائق وفقًا للنموذج الكلاسيكي الذي تمت مناقشته أعلاه. يضاف إليه المقاوم R3 فقط لتفريغ المكثف C2 أثناء الإغلاق وزوج من ثنائيات زينر VD2 و VD3 لتحويله في حالة وجود دائرة مفتوحة لمصابيح LED. يمكنك الحصول على صمام زينر واحد ، إذا اخترت جهد التثبيت المناسب. إذا اخترت مكثفًا لجهود أكبر من 220 فولت ، فيمكنك الاستغناء عن أجزاء إضافية. ولكن في هذه الحالة ، ستزداد أبعادها وبعد إجراء الإصلاح ، قد لا تتناسب اللوحة ذات الأجزاء مع القاعدة.
سائق مصباح LED
تظهر دائرة السائق لمصباح من 20 LED. إذا كان عددهم مختلفًا ، فمن الضروري تحديد هذه القيمة لسعة المكثف C1 بحيث يمر عبرهم تيار قدره 20 مللي أمبير.
غالبًا ما تكون دائرة إمداد الطاقة لمصباح LED غير قابلة للتحويل ، ويجب توخي الحذر عند تركيبها على مصباح معدني بيديك حتى لا يكون هناك طور أو دائرة قصر في العلبة.
يتم اختيار المكثفات وفقًا للجدول ، اعتمادًا على عدد مصابيح LED. يمكن تركيبها على لوح ألومنيوم بكمية 20-30 قطعة. للقيام بذلك ، يتم حفر ثقوب فيه ، ويتم تثبيت مصابيح LED على المادة اللاصقة بالذوبان الساخن. هم ملحومون بالتتابع. يمكن وضع جميع الأجزاء على لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من الألياف الزجاجية.توجد على الجانب حيث لا توجد مسارات مطبوعة ، باستثناء مصابيح LED. يتم تثبيت الأخير عن طريق لحام الخيوط على السبورة. طولها حوالي 5 ملم. ثم يتم تجميع الجهاز في وحدة إنارة.
مصباح طاولة LED
لمبة 220 فولت
يمكنك التعرف على تصنيع مصباح 220 فولت LED بيديك من هذا الفيديو.
تسمح لك دائرة المصباح LED المصنوعة منزليًا بشكل صحيح بتشغيلها لسنوات عديدة. من الممكن إصلاحه. يمكن أن تكون مصادر الطاقة أي شيء: من بطارية تقليدية إلى شبكة 220 فولت.