一般发光二极管的压降在2V左右,假设全部采用串联,电流0025A/只。
一、12、24、48、72这四组可以点亮;
二、96这组可能点亮;96只2V=192V。
三、120、144、168这三组肯定不能点亮。120只2V=240V。解决方法:120分成2组60只(串联)后再并联。144分成2组72只(串联)后再并联。168只分成2组84只(串联)后再并联。
用在220V,50HZ交流电源条件下的容抗降压公式
1、C1(uf)=15I(A) 举例:每只LED电流为;C1=30025A15=0375uf 串联电路电流处处相等,所以无论多少只串联,总电流就是流过1只LED的电流。
以上的串联后再并联的电路等于2只LED相加之和。
2、R3在电路中实际意义不大,只是按照一般降压限流接入。因为在此种电路中,电容器与负载一定时,电流想大也大不起来,想小也小不下去。该电路具有恒流特性,但不恒压。与变压器恒压不恒流相反。
3、此电路不怕短路怕断路。C2、R2为防止断路而设,R2还兼有泄放C2的电荷(高压)的作用。要注意的选取C2的耐压:如12只2V=24V 选取耐压35--50V即可。
最后需要注意:不同颜色的LED的压降不同,用不同颜色串联时可能亮度会有差别。无线传感器实验中,如果LED灯循环闪烁,可能是因为传感器检测到的数据发生了变化,导致控制器发送了指令,让LED灯闪烁。
拓展:无线传感器是一种通过无线信号来采集、传输和处理数据的装置,可以应用于各种领域,如智能家居、物联网等。而LED灯作为一种低功耗、高亮度、寿命长的光源,在无线传感器实验中也经常被使用,可以作为数据传输、状态提示等方面的指示器。通过使用无线传感器和LED灯等技术,可以实现对各种物理量、环境参数等的实时监测和数据收集,为科学研究、工业生产、环境保护等领域提供了有力的支持。你的问题还挺多,要分开来慢慢解释。
1、LED发光:要搞清楚这个问题,首先,你需要了解PN结的形成原理。
PN结是一个“由P型和N型半导体材料组成的半导体器件”中,其P 型 与 N型半导体材料相互结合的部分。
P型材料有着“多数可以移动的正电荷(空穴)” 和 “少数固定不动的负电荷(负离子)”;
N型材料有着“多数可以移动的负电荷(自由电子)” 和 “少数固定不动的正电荷(正离子)”;
当P型和N型材料接触时,通过结合处,P型材料中的正电荷向N型材料中扩散,而N型材料中的负电荷则向P型材料中扩散。
这些扩散的正电荷 与 负电荷相遇而结合,原有的正电荷和负电荷(载流子)消失。因此在结合处的附近区域(结区)中,有一段距离缺少正电荷或负电荷(载流子),但是在这一区域却分布着带电的固定电荷(固定不动的“负离子”或固定不动的“正离子”),这一区域称为空间电荷区 。
P 型半导体一边的没有参与扩散的“负离子” ,N 型半导体一边的没有参与扩散的“正离子”,在空间电荷区产生电场,这电场阻止载流子进一步扩散 ,达到平衡。(内建电场)
在上面所述的基础上,就可以理解以下几个问题
1、LED的发光,既不是PN结,也不是非PN结,而是当LED接通外部电源后,外来的载流子打破空间电荷区的平衡后产生的。
因为空间电荷区有阻力,所以载流子要突破这个区域需要能量,当这个能量积累到一定的程度,载流子就可以由P区进入N区,这个进入的过程也是能量释放的过程,在这个过程中,载流子把电势能转换成了光能和热能。
单个载流子所释放出的光能是极其微弱的,并且只是一闪而过,不能持续,所以要想有一个持续而又明亮的发光过程,就必须有一个持续的外部电源以及更多的载流子参与进来。
因为这样的一个过程除了发光,同时还在发热,有发热则说明器件在进行有效工作的同时,自身还在产生消耗,这个消耗对器件本身有着老化和破坏的作用,因此,LED的寿命跟制作这个LED的材料还有它的工作环境有关系,通常所述的3万小时寿命是指在实验室的相对理想的环境下达到的,实际使用中没有这么长,甚至会因为过度的电压或电流而导致LED瞬间烧毁。
光伏效应:光照并不是去导通PN结,在理解这个问题时,你要确定一点,“光”也是能量的一种形式。
当光照射到已形成PN结的半导体材料上面,会让这个半导体材料获得一定的能量,这个能量导致P型和N型半导体材料产生出更多的载流子(空穴和自由电子)。
因为在光照前,PN结已经形成,也就是内建电场也已形成,由于内建电场是有方向性的,所以光照形成的载流子(光生载流子),会按照这个方向在内建电场中流动(空穴流向N,自由电子流向P),这一动作导致了内建电场的减小。
只要光照是持续的,那么,内建电场最终会小到能让光生载流子轻松的突破PN结,从而产生电流,这个时候,这个被光照的半导体材料就具备了能够对外提供电动势的能力。
综上所述,在一个拥有PN结的半导体器件中,非PN结部分最大的作用就是产生PN结,只有PN结形成后,这个器件才能拥有上述光照或光电转换的功能。
因此,PN结不存在“消耗完”这个概念,只要相结合的P型材料和N型材料还在,这个PN结会永远的存在下去,我们只是利用外力来突破这个PN结,从而达到我们需要的目的。
至于半导体器件的寿命,这跟制造半导体器件的材料构成、制造工艺以及使用环境有关,厂商给出的寿命都是在特定的实验室环境下通过测试和推算得出的。
(就好像一团泥巴,你用特定的水流量来冲击他,冲击时间是1分钟,完成后,这团泥巴被水冲掉了十分之一的重量,那么推算一下,这团泥巴在这个特定的水流量下,也许可以经受住10分钟的冲击,那我就说他在这个状态下的寿命是10分钟)LED灯的驱动电路方法基本是两种,一种是定流式,就是根据LED灯珠组合形式和功率,所需的电流,配备与灯珠电流适合(驱动电源)适配器。
另一种是定压式,根据LED灯珠的功率和串并联方式适配的电压,配备与灯珠电压相(驱动电源)适配器。
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