Жарықдиодтарды қоректендіру. Кернеу түсуі және ток

Жарықдиодта кәдімгі шамдардағыдай «номинал қоректендіру кернеуі» деген ұғым тура мағынасында қолданылмайды. Ол үшін екі көрсеткіш маңызды: кернеу түсуі және номинал ток.

Кернеу түсуі — жарықдиодтың өзінде қанша вольт «жоғалатынын» көрсетеді. Мысалы, бір жарықдиодта 3,2 В түссе, 12 В қорек көзінен мұндай жарықдиодтарды тізбектей ең көбі үшеуін ғана қосуға болады. Төртіншісіне қалыпты жануы үшін кернеу жетпей қалады.

Сондықтан 12 В жарықдиодты ленталарда әр сегмент әдетте үш жарықдиодтан тұрады.

Ал токқа келгенде бәрі күрделірек. Жарықдиод токты өздігінен шектемейді: қорек көзі мен сұлба қанша мүмкіндік берсе, сонша ток «алады». Ток шектелмесе, жарықдиод қызып, істен шығады.

Оның үстіне қызған сайын жарықдиодтағы кернеу түсуі азаяды, соның салдарынан ток одан әрі өсіп кетуі мүмкін. Осылайша жағымсыз тізбек іске қосылады: ток көбейеді — қызу артады — ток тағы да өседі.

Сондықтан жарықдиодтар үшін кернеуден бұрын дәл токты шектеу аса маңызды, яғни тек «дұрыс кернеу берсем болды» дегенге сенуге болмайды.

Жарықдиодтар арқылы өтетін токты шектеудің ең қарапайым жолы — шектеуші резистор қолдану. Дәл осы тәсіл жарықдиодты ленталарда кең таралған.

Есептеу логикасы түсінікті. Айталық, бізде үш жарықдиод бар және әрқайсысында 3,2 В түседі. Онда олардың жалпы кернеу түсуі 3,2 × 3 = 9,6 В болады. Қорек көзі 12 В береді, демек қалған 12 − 9,6 = 2,4 В резисторда «сөнуі» керек.

Егер жарықдиодтардың номинал тогы 20 мА болса, Ом заңы бойынша қажет резистор: 2,4 / 0,02 = 120 Ом. Бұл — ең төменгі мән. Тәжірибеде әдетте қор қосып, жарықдиод қызғандағы өзгерістерді өтеу үшін номиналы сәл үлкенірек резистор қояды.

Мұндай сұлбаның артықшылықтары бар: қарапайым, арзан және осындай сегменттерді кәдімгі кернеу көзінен параллель қосуға болады. Бірақ кемшіліктері де жеткілікті: энергияның бір бөлігі резисторда ысырап болады, ал қоректендіру кернеуі өзгерсе, жарықдиодтар арқылы өтетін ток та өзгереді.

Дегенмен жарықдиодты лента үшін бұл әдіс ыңғайлы, өйткені лентаны қысқа сегменттерге бөліп, олардың әрқайсысын сол бір 12 В көзінен қоректендіруге мүмкіндік береді.

Жарықдиодтарды қоректендірудің екінші тәсілі — драйвер, яғни ток көзі арқылы қосу.

Драйвер шығыс кернеуін автоматты түрде реттеп, жарықдиодтардан әрдайым нақты берілген токтың өтуін қамтамасыз етеді. Жарықдиод қызғанда оның электрлік параметрлері өзгерсе, драйвер кернеуді аздап түзетіп, қажетті токты сол күйі сақтайды.

Сол себепті драйвердің корпусында әдетте токтың нақты мәні көрсетіледі, ал кернеу диапазон түрінде жазылады, мысалы 900 мА кезінде 6–12 В.

Драйвердің басты артықшылықтарының бірі — жарықдиодтарды ток бойынша артық жүктемеден қорғауы және кірістегі желілік кернеу өзгергеннің өзінде тұрақты жұмыс режимін ұстап тұруы.