اگر چراغ های LED شما پس از سیم کشی نمی درخشند، آنها را آسیب دیده یا شکسته در نظر ندهید. در عوض، بررسی کنید که آیا نور در قطبیت صحیح نصب شده است یا خیر. اما قطبیت چیست و چرا برای چراغ های LED مهم است؟
قطبی جهت جریان جریان در یک چراغ LED یا هر وسیله الکتریکی است. با پایانه های مثبت (آند) و منفی (کاتد) نشان داده می شود. هنگام اتصال چراغ های LED به منبع برق، باید یکنواختی را در قطبیت حفظ کنید. قطبیت اشتباه مانع از جریان جریان می شود و نورها نمی درخشند.
آیا می خواهید در مورد قطبیت چراغ های LED بیشتر بدانید؟ این مقاله را بخوانید و همیشه با نصب چراغ LED درست عمل خواهید کرد. من به چند روش موثر برای تشخیص قطبیت LED ها اشاره کرده ام. پس چرا بیشتر از این صبر کنیم؟ وارد بحث شوید -
منظور شما از قطبیت چراغ های LED چیست؟
جریان جریان در یک چراغ LED یا دیود یک جهت مشخص دارد که با قطبیت آن مشخص می شود. مانند هر جزء الکتریکی دیگر، چراغ LED دارای انتهای مثبت (+) و منفی (-) است. انتهای مثبت را آند و انتهای منفی را کاتد می نامند. الکتریسیته از آند به سمت کاتد جریان می یابد که برای نور ساطع کننده LED ضروری است. این جهت به عنوان قطبیت یک چراغ LED شناخته می شود.
شما می توانید قطبیت را به عنوان دو قطب یک چراغ LED در نظر بگیرید که در آن یک قطب مثبت (آند) و دیگری منفی (کاتد) است. هنگام نصب نور باید این قطبیت را حفظ کنید تا از درخشش نور اطمینان حاصل کنید.
شما باید انتهای مثبت چراغ LED (آند) را به انتهای مثبت درایور یا منبع تغذیه و انتهای منفی چراغ (کاتد) را به انتهای منفی منبع وصل کنید. اگر قطبیت حفظ نشود، نور نمی درخشد.
قطبیت نور LED چگونه کار می کند؟
چراغ های ال ای دی از نیمه هادی هایی ساخته شده اند که جریان از آن ها عبور می کند. با این حال، مکانیسم جریان جریان نیمه هادی با سیم معمولی متفاوت است. در یک نیمه هادی، الف محل اتصال PN توسط ناخالصی های دوپینگ ایجاد می شود. این ناخالصی ها به دو نوع مواد نوع p و مواد نوع n طبقه بندی می شوند.
موادی که به عنوان ناخالصی برای ایجاد حفره های فراوان (حامل بار مثبت) در نیمه هادی استفاده می شوند به نام های زیر شناخته می شوند. مواد از نوع p. از سوی دیگر، مواد از نوع n به موادی اشاره دارد که الکترون های اضافی (حامل بار منفی) را فراهم می کنند. نقطه ای که این مواد نوع p و نوع n به هم می رسند، اتصال PN نامیده می شود. این جریان الکتریسیته را در یک جهت تضمین می کند و جهت معکوس را مسدود می کند.
هر LED دارای دو انتهای است: آند (مثبت) و کاتد (منفی) که مربوط به مناطق p و n است. هنگامی که آند را به ترمینال مثبت و کاتد را به ترمینال منفی منبع برق وصل می کنید، جریان شروع به جریان می کند. با عبور جریان، الکترون های مواد نوع n به سمت مواد نوع p حرکت می کنند. به همین ترتیب، سوراخهای مواد نوع p به سمت مواد نوع n حرکت میکنند. الکترون ها با حرکت در محل اتصال PN با حفره ها ترکیب می شوند. این نوترکیب انرژی را از طریق فوتون ها آزاد می کند که ما آنها را به صورت نور می بینیم.
نکته: الکترون ها در جهت مخالف جریان جریان دارند.
با این حال، رنگ نور به نیمه هادی LED بستگی دارد. آنها دارای نوارهای هدایت و ظرفیت در هر دو طرف p و n هستند. به تفاوت این باندها باند شکاف می گویند. هنگامی که الکترون ها از نوار رسانایی به نوار ظرفیت در طی فرآیند نوترکیبی سقوط می کنند، انرژی به صورت نور آزاد می شود.
این انرژی نوری ساطع شده برابر با فاصله نواری نیمه هادی است. فاصله باند برای نیمه هادی های مختلف متفاوت است. به همین دلیل است که از نیمه هادی های مختلف در LED ها برای آوردن رنگ های مختلف نور استفاده می شود. به عنوان مثال، فسفید گالیم (GaP) نور قرمز، زرد یا سبز تولید می کند، در حالی که نیترید گالیوم (GaN) برای LED های آبی و سفید استفاده می شود.
برای کسب اطلاعات بیشتر، این مقاله را بخوانید: چراغ های نوار LED چگونه کار می کنند؟
آیا قطبیت برای LED ها مهم است؟
حفظ قطبیت برای LED ها ضروری است. قطبیت معکوس مدار را خراب می کند و چراغ های LED شما نمی درخشند. LED مخفف رهبری. مانند همه دیودهای دیگر، LED اجازه می دهد الکتریسیته فقط در یک جهت جریان یابد. این تنها زمانی امکان پذیر است که نور را طوری تنظیم کنید که قطبیت صحیح را دنبال کند.
برای روشن کردن LED ها، باید انتهای مثبت چراغ را به انتهای مثبت منبع برق متصل کنید. به طور مشابه، انتهای منفی چراغ باید به انتهای منفی منبع تغذیه متصل شود. این امر جریان در جهت مورد نظر را تضمین میکند و الکترونها را قادر میسازد تا دوباره ترکیب شوند و نور ساطع کنند.
اگر قطبیت حفظ نشود، اگر مثبت را به منفی وصل کنید یا برعکس، LED جریان را مسدود می کند. اتصال PN دارای جریان رایج است و چراغ ها نمی درخشند. اگرچه LED ها به دلیل قطبیت معکوس آسیب نمی بینند، این امر طراحی مدار را مختل می کند. با این حال، در برخی موارد، اعمال ولتاژ معکوس فراتر از درجه ولتاژ معکوس LED می تواند به LED آسیب برساند.
چگونه قطبیت چراغ های LED را تشخیص دهیم؟
برخی از ویژگی های فیزیکی چراغ های LED به شما کمک می کند قطبیت آنها را تشخیص دهید. اگر نمی توانید پیدا کنید، راه های دیگری نیز وجود دارد. بیایید در مورد همه آنها بحث کنیم:
روش 1: طول سرنخ ها را بررسی کنید
اگر به دیود نگاه کنید، دو پایه یا لید قابل مشاهده است. شما می توانید طول پاها را به راحتی تشخیص دهید. سرب بلندتر آند (ترمینال مثبت) و کوتاهتر کاتد (ترمینال منفی) است. با این حال، این روشی برای تشخیص قطبیت نیست. پایهها ممکن است بریده یا لحیم شده باشند تا بدون LED کاملاً جدید برای نصب مناسب باشند. در این صورت، چگونه قطبیت LED را تشخیص خواهید داد؟ برای این کار روش بعدی را دنبال کنید.
روش 2: به دنبال لبه صاف و ضلع گرد باشید
برای پیدا کردن یک لبه صاف یا گرد، چشم خود را به پوشش پلاستیکی شفاف نگاه دارید. LED ها دارای لبه های صاف در نزدیکی پایه منفی و لبه های گرد در سمت مثبت هستند. این یک سرنخ مفید برای تشخیص قطبیت است.
روش 3: تشخیص تفاوت در صفحه
نگاهی دقیق تر به داخل پوشش LED داشته باشید. آنها می توانند شفاف، قرمز، سبز، زرد، آبی و غیره باشند. دو صفحه فلزی با اندازه های مختلف پیدا خواهید کرد. صفحه بزرگتر به سرب منفی LED یعنی کاتد متصل است. صفحه کوچکتر به سرب مثبت، یک آند LED متصل است. بنابراین، اگر نمی توانید آنها را با مشاهده سرنخ ها/پاها تشخیص دهید، از این تکنیک استفاده کنید.
روش 4: از مولتی متر استفاده کنید
مولتی متر یک دستگاه الکتریکی است که برای تست های دیود، ولتاژ، جریان، اندازه گیری مقاومت و غیره استفاده می شود و دارای دو پروب (قرمز برای مثبت و مشکی برای منفی) و نمایشگر دیجیتال است. برای تشخیص قطبیت، باید مولتی متر را در حالت تست دیود، که معمولاً به صورت (▶|–) نمادین است، تنظیم کنید.
نکته: اگر مولتی متر شما حالت دیود ندارد، می توانید از حالت مقاومت (Ω) استفاده کنید.
پس از تنظیم حالت، پروب قرمز رنگ را به ترمینال ورودی مثبت مولتی متر وصل کنید (اغلب با برچسب VΩmA یا مشابه). به طور مشابه، پروب سیاه رنگ را در ترمینال منفی یا مشترک مولتی متر قرار دهید (با برچسب COM).
LED را با لمس کردن پروب قرمز به یکی از سرنخ های LED و پروب مشکی به دیگری تست کنید. اگر پروب قرمز به آند (ترمینال مثبت) و پروب مشکی به کاتد (ترمینال منفی) وصل شود، نور تاریک روشن می شود.
با این حال، اگر نور روشن نباشد، کاوشگرها با قطبیت صحیح مطابقت ندارند. کاوشگرها را با لمس کردن قرمز به سرب دیگر و مشکی به سرب باقی مانده معکوس کنید. نور درخشان را خواهید یافت. به این ترتیب می توانید انتهای مثبت و منفی LED را تشخیص دهید.
روش 5: از باتری سکه ای استفاده کنید
با استفاده از یک باتری سکه ای مانند CR2032، می توانید به سرعت پایه های مثبت و منفی LED را تعیین کنید. برای این کار باید پایه های LED را مانند شکل زیر روی پایانه های باتری سکه ای قرار دهید. اگر نور کم می درخشد، به این معنی است که پایی که طرف مثبت باتری را لمس می کند، آند (مثبت) LED است. و پایی که ترمینال منفی باتری را لمس می کند کاتد (منفی) LED است. اگر روشن نشد، LED را بچرخانید و دوباره امتحان کنید.
اگر چراغ های LED را به سمت عقب سیم کشی کنید چه اتفاقی می افتد؟
اگر لامپ های LED را به عقب سیم کشی کنید، نور روشن نمی شود. با این حال، هیچ آسیبی به LED وارد نمی کند. اگر اشتباهاً اتصال اشتباهی انجام دهید، وقتی ولتاژ پایین تا متوسط باشد، هیچ چیز وحشتناک نخواهد شد. اما اگر LED های شما به مدار ولتاژ بالا وصل شده باشند، اتصال اشتباه می تواند به LED آسیب برساند. بنابراین، اگر به طور تصادفی چراغ های LED را به صورت معکوس یا عقب وصل کردید، آنها را در اسرع وقت اصلاح کنید.
با این حال، گاهی اوقات دیودهای معکوس به عنوان یک اقدام حفاظتی در مدار قرار می گیرند. افت ولتاژ رو به جلو در دیود معکوس معمولاً بسیار کم است (حدود 0.7 ولت برای یک دیود سیلیکونی استاندارد). این ولتاژ برای آسیب رساندن به دیود بسیار ضعیف است. این به طور موثر LED را در برابر ولتاژ معکوس بالا که می تواند از ولتاژ شکست معکوس آن فراتر رود محافظت می کند.
چگونه قطبیت نور نوار LED را شناسایی کنیم؟
مشاهده علامت PCB به شما امکان می دهد قطبیت نوار LED را به صورت بصری تشخیص دهید. نوارهای LED دارای پدهای مسی هستند. در هر پد مسی، نمادها قطبیت را نشان می دهند. علامت های "+" و "-" را خواهید یافت. به عنوان مثال، یک سفید یا نوار LED تک رنگ دارای علائم مثبت و منفی؛ شما می توانید درایور یا منبع تغذیه را وصل کنید پیروی از این ترتیب قطبی
علاوه بر این، شما را در حفظ قطبیت راهنمایی می کند اتصال چندین نوار LED به یکدیگر.
با این حال، همه انواع نوارهای LED نشانگر قطبیت یکسانی ندارند. به عنوان مثال، نوارهای سفید قابل تنظیم ممکن است به جای «+» و «-» علامتهایی مانند «C+» و «W+» داشته باشد. دوباره، یک نوار LED RGB با یک آند مشترک دارای یک پایانه مثبت منفرد (آند) است که با هر سه رنگ (قرمز، سبز، آبی) مشترک است. شما باید ترمینال مثبت (+) را به سمت مثبت منبع تغذیه وصل کنید. کانال های رنگ جداگانه (R، G، B) از طریق یک کنترلر یا مستقیم به زمین (منفی) متصل می شوند. نمودار زیر به شما کمک می کند تا مفهوم را روشن کنید:
| نمودار پلاریته LED | ||||
| نوع نوار LED | مثبت (+) | منفی (-) | کانال های اضافی | رنگ سیم (معمولی) |
| نوار LED تک رنگ | + یا V+ | – یا GND | هیچ | قرمز (قدرت)، سیاه (زمینی) |
| نوار LED سفید قابل تنظیم | C+ (سفید سرد)، W+ (سفید گرم) | زمین مشترک | هیچ | متفاوت است (سفید سرد، سفید گرم) |
| نوار LED RGB (آند مشترک) | + (آند مشترک) | R- (قرمز)، G- (سبز)، B- (آبی) | کانال های جداگانه به زمین متصل می شوند | قرمز (قدرت)، سبز (زمین برای G)، آبی (زمین برای B)، متغیر (زمین برای R) |
| نوار LED RGB (کاتد مشترک) | – (کاتد مشترک) | R+ (قرمز)، G+ (سبز)، B+ (آبی) | کانال های فردی به مثبت متصل می شوند | مشکی (زمینی)، قرمز (قدرت برای R)، سبز (توان برای G)، آبی (توان برای B) |
| نوار LED آدرس پذیر | + (قدرت) | - (زمینی) | DI (Data In)، CI (Clock In) (در صورت وجود) | قرمز (قدرت)، مشکی (زمینی)، متغیر (داده، ساعت) |
توجه: رنگ سیم و نمادهای قطبی ممکن است برای برندها یا تولیدکنندگان مختلف متفاوت باشد.
به غیر از بررسی بصری جهت، می توانید از یک مولتی متر برای تشخیص قطبیت نوارهای LED استفاده کنید. مولتی متر را روی حالت تداوم تنظیم کنید. سپس پروب های مولتی متر را روی پدهای مسی نوار LED قرار دهید. صدای بوق از دستگاه نشان می دهد که جریان در جهت رو به جلو (از طریق LED مثبت به منفی) جریان دارد. این قطبیت صحیح را تأیید می کند.
عیب یابی مشکلات رایج قطبیت نوار LED
هنگام راه اندازی یا سیم کشی چراغ نوار چراغ، در اینجا مشکلات رایجی وجود دارد که ممکن است با قطبیت مواجه شوید:
مشکل در یافتن علامت قطبیت
علائم قطبیت بسیار دقیق روی PCB چاپ می شوند و برخی ممکن است هیچ علامتی نداشته باشند. این علامتها میتوانند برای نوارهای باریک بسیار ریز باشند که ممکن است برای خواندن آنها به کمک نیاز داشته باشید. اگر نمی توانید آنها را پیدا کنید، از میکروسکوپ استفاده کنید. اگر هیچ علامتی وجود ندارد، از مولتی متر استفاده کنید. دستگاه های تایلندی به سرعت قطبیت نوار LED را تشخیص می دهند.
قطبیت اشتباه: نور نمی درخشد
اگر ترمینال منفی چراغ نوار LED را به انتهای منفی منبع تغذیه یا مثبت را به مثبت وصل کنید، نور نمی درخشد. اتصالات را بردارید و آن را با قطبیت صحیح دوباره انجام دهید.
اتصال شل که باعث سوسو زدن می شود
حتی اگر قطبیت شما درست باشد، نور ممکن است مشکلات سوسو زدن را نشان دهد. این می تواند به دلایل مختلفی باشد، مانند اتصال شل که رایج ترین آن است. هنگامی که نوارهای LED به منبع تغذیه متصل می شوند، اگر سیم کشی شل شود، LED دچار مشکلات سوسو زدن می شود. برای این کار، اتصالات را دوباره بررسی کنید و مطمئن شوید که برای اتصال قوی مناسب هستند.
مسائل مربوط به سازگاری سیم کشی
کانکتورهای نوار LED هنگام اتصال یک نوار LED به دیگری یا اتصال نوارهای LED به منبع تغذیه استفاده می شود. هر نوع نوار LED نیاز به اتصال نوار LED خاص دارد. به عنوان مثال، اگر از نوار LED تک رنگ استفاده می کنید، به یک کانکتور نوار LED 2 پین نیاز دارید. اگر از همان کانکتور برای نوار LED RGB استفاده کنید، حتی اگر قطبیت را حفظ کنید، نور نمی درخشد. در این مورد، باید از کانکتورهای نوار LED 4 پین استفاده کنید.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مشکلات نوارهای LED، این را بررسی کنید- عیب یابی مشکلات نوار LED.
سوالات متداول
نتیجه
دانستن ترتیب قطبی برای سیم کشی یا اتصال هر وسیله الکتریکی از جمله چراغ های LED ضروری است. برای تکمیل مدار و اطمینان از روشن شدن نور، باید ترمینال مثبت چراغ را به انتهای مثبت و ترمینال منفی را به انتهای منفی منبع تغذیه وصل کنید. اگر یک LED با سوراخ با دو سر و یک کلاه سر باشد، پای بلندتر مثبت است. همانطور که در بحث ذکر کردم می توانید با دنبال کردن سمت صاف و سالم یا اندازه صفحه این را تشخیص دهید.
با این حال، اگر مانند نوارهای LED با LEDهای SMD (دستگاه نصب سطحی) کار می کنید، می توانید به سرعت نمادها را دنبال کنید تا قطبیت را پیدا کنید. SMD ها در یک برد مدار چاپی با علامت های '+' و '-' مرتب شده اند.
این علامت ها شما را در اتصال چراغ LED به منبع تغذیه با قطبیت صحیح راهنمایی می کنند. در این صورت می توانید به سراغ ما بروید چراغ های نواری LEDYi. همه وسایل ما دارای علائم قطبیت چاپ شده شفاف با پد مسی هستند. بنابراین، شما به راحتی می توانید نور را بدون هیچ گونه کمک حرفه ای یا نیاز به مولتی متر برای تشخیص قطبیت نصب کنید!
