Koks yra LED lempučių poliškumas?

Jei jūsų LED lemputės nešviečia po laidų prijungimo, nelaikykite jų pažeistais ar sulūžusiais. Vietoj to patikrinkite, ar lemputė sumontuota teisingu poliškumu. Bet kas yra poliškumas ir kodėl tai svarbu LED lemputėms?

Poliškumas yra srovės tekėjimo kryptis LED lemputėje arba bet kuriame elektros įrenginyje. Tai rodo teigiami (anodo) ir neigiami (katodiniai) gnybtai. Jungdami LED lemputes prie maitinimo šaltinio, turite išlaikyti poliškumą. Neteisingas poliškumas trukdys srovei tekėti, o lemputės nešvies. 

Norite sužinoti daugiau apie LED lempučių poliškumą? Perskaitykite šį straipsnį ir visada būsite teisingai įrengę LED šviesą. Paminėjau keletą veiksmingų šviesos diodų poliškumo nustatymo metodų. Taigi, kam laukti daugiau? Įsijunk į diskusiją -  

Ką reiškia LED lempučių poliškumas?

Srovės srautas LED šviesoje arba dioduose turi tam tikrą kryptį, kurią rodo jos poliškumas. Kaip ir bet kuris kitas elektrinis komponentas, LED lemputė turi teigiamą (+) ir neigiamą (-) galą. Teigiamas galas vadinamas anodu, o neigiamas – katodu. Elektra teka nuo anodo link katodo, būtina šviesos diodui skleidžiant šviesą. Šis kryptingumas žinomas kaip LED šviesos poliškumas.

Koks yra LED lempučių poliškumas

Poliškumą galite laikyti dviem LED šviesos poliais, kur vienas polius yra teigiamas (anodas), o kitas yra neigiamas (katodas). Įrengdami šviesą turite išlaikyti šį poliškumą, kad šviesa švytėtų.

Turite prijungti teigiamą LED šviesos galą (anodą) prie teigiamo tvarkyklės arba maitinimo šaltinio galo, o neigiamą šviesos galą (katodą) - prie neigiamo šaltinio galo. Jei poliškumas nebus išlaikytas, šviesa nešvies.

Kaip veikia LED šviesos poliškumas?

LED šviestuvai pagaminti iš puslaidininkių, kuriais teka srovė. Tačiau puslaidininkio srovės tekėjimo mechanizmas skiriasi nuo įprasto laido. Puslaidininkyje a PN sankryža susidaro dėl dopingo priemaišų. Šios priemaišos skirstomos į du variantus – p tipo medžiagas ir n tipo medžiagas.

Medžiagos, naudojamos kaip priemaišos, sukuriančios daugybę skylių (teigiamų krūvininkų) puslaidininkyje, yra žinomos kaip p tipo medžiagos. Iš kitos pusės, n tipo medžiaga reiškia medžiagas, kurios suteikia elektronų perteklių (neigiamų krūvininkų). Vieta, kurioje susitinka šios p tipo ir n tipo medžiagos, vadinama PN jungtimi. Jis užtikrina, kad elektros srovė tekėtų vienu būdu, blokuodama atvirkštinę kryptį.

LED šviesos darbo poliškumas
Šaltinis: Facts.net

Kiekvienas šviesos diodas turi du galus: anodą (teigiamas) ir katodą (neigiamą), atitinkančius p ir n sritis. Prijungus anodą prie teigiamo gnybto ir katodą prie neigiamo maitinimo šaltinio gnybto, srovė pradeda tekėti. Srovei tekant, elektronai iš n tipo medžiagos juda link p tipo medžiagos. Panašiai skylės iš p tipo medžiagos juda link n tipo medžiagos. Elektronai susijungia su skylutėmis judėdami per PN jungtį. Ši rekombinacija išskiria energiją per fotonus, kuriuos matome kaip šviesą.

NB: Elektronai teka priešinga srovės tekėjimo kryptimi.

elektronų srautas ir srovės tekėjimas
Šaltinis: stlukes-glenrothes.org

Tačiau šviesos spalva priklauso nuo šviesos diodo puslaidininkio. Jie turi laidumo ir valentingumo juostas tiek p, tiek n pusėse. Skirtumas tarp šių juostų vadinamas juostų tarpais. Kai elektronai iš laidumo juostos nukrenta į valentinę juostą rekombinacijos proceso metu, energija išsiskiria kaip šviesa.

Ši skleidžiama šviesos energija yra lygi puslaidininkio juostos tarpui. Skirtingų puslaidininkių juostos tarpas skiriasi. Štai kodėl šviesos dioduose naudojami skirtingi puslaidininkiai, kurie suteikia skirtingoms šviesos spalvoms. Pavyzdžiui, Galio fosfidas (GaP) skleidžia raudoną, geltoną arba žalią šviesą Galio nitridas (GaN) naudojamas mėlynai baltai šviesos diodams.

Norėdami sužinoti daugiau, perskaitykite šį straipsnį: Kaip veikia LED juostiniai žibintai?

Ar šviesos diodams svarbus poliškumas? 

Šviesos diodams labai svarbu išlaikyti poliškumą. Atvirkštinis poliškumas sugadins grandinę, o jūsų LED lemputės nešvies. LED reiškia Šviesos diodai. Kaip ir visi kiti diodai, LED leidžia elektrai tekėti tik viena kryptimi. Tai įmanoma tik tada, kai nustatote šviesą taip, kad ji atitiktų teisingą poliškumą.

Norėdami apšviesti šviesos diodus, turite sujungti teigiamą šviesos galą su maitinimo šaltinio teigiamu galu. Panašiai neigiamas šviesos galas turi būti prijungtas prie neigiamo maitinimo šaltinio galo. Tai užtikrins, kad srovė tekėtų norima kryptimi, leisdama elektronams rekombinuotis ir skleisti šviesą.

šviesos diodams svarbus poliškumas
Šaltinis: Birddog Lighting

Jei poliškumas neišlaikomas, prijungus teigiamą prie neigiamo arba atvirkščiai, šviesos diodas blokuos srovę. PN sandūroje bus vyraujantis srovės srautas, o lemputės nešvies. Nors šviesos diodai nėra pažeisti dėl atvirkštinio poliškumo, tai trukdys grandinės konstrukcijai. Tačiau kai kuriais atvejais taikant atvirkštinę įtampą, viršijančią šviesos diodo atvirkštinės įtampos nominalią vertę, šviesos diodas gali būti pažeistas.

Kaip nustatyti LED lempučių poliškumą?

Kai kurios fizinės LED lempučių savybės padės nustatyti jų poliškumą. Jei negalite sužinoti, yra ir kitų būdų; aptarkime juos visus: 

1 būdas: patikrinkite laidų ilgį 

Jei pažvelgsite į diodą, matomos dvi kojelės arba laidai. Galite lengvai atskirti kojų ilgį. Kuo ilgesnis laidas yra anodas (teigiamas gnybtas), o trumpesnis - katodas (neigiamas gnybtas). Tačiau tai nėra patikimas poliškumo nustatymo būdas. Kojos galėjo būti nupjautos arba sulituotos, kad atitiktų instaliaciją be visiškai naujo LED. Kaip tokiu atveju nustatysite šviesos diodo poliškumą? Norėdami tai padaryti, atlikite kitą metodą. 

patikrinkite laidų ilgį
Šaltinis: LED ir apšvietimo informacija

2 būdas: ieškokite plokščio krašto ir apvalios pusės  

Stebėkite permatomą plastikinį korpusą, kad surastumėte plokščią arba apvalų kraštą. Šviesos diodai turi plokščius kraštus šalia neigiamos kojos ir apvalius kraštus teigiamoje pusėje. Tai naudingas patarimas aptikti poliškumą.

ieškokite plokščio krašto ir apvalios pusės
Šaltinis: Instructables 

3 būdas: nustatykite plokštelės skirtumą

Atidžiau pažvelkite į LED korpuso vidų; jie gali būti skaidrūs, raudoni, žali, geltoni, mėlyni ir tt Tačiau dažniausiai jie yra skaidrūs, todėl lengvai matote vidų. Rasite dvi skirtingų dydžių metalines plokštes. Didesnė plokštė yra prijungta prie šviesos diodo neigiamo laido, katodo. Mažesnė plokštė yra prijungta prie teigiamo laido, LED anodo. Taigi, jei negalite jų atskirti stebėdami laidus / kojeles, naudokite šią techniką.

aptikti plokštės skirtumą
Šaltinis: Instructables

4 būdas: naudokite multimetrą

Multimetras yra elektrinis įtaisas, naudojamas diodų bandymams, įtampos, srovės, varžos matavimui ir tt Jame yra du zondai (raudonas – teigiamas ir juodas – neigiamas) ir skaitmeninis ekranas. Norėdami aptikti poliškumą, turite nustatyti multimetrą į diodo bandymo režimą, paprastai simbolizuojamą kaip (▶|–).

NB: jei jūsų multimetras neturi diodo režimo, galite naudoti pasipriešinimo režimą (Ω).

Nustačius režimą, prijunkite raudoną zondą prie teigiamo multimetro įvesties gnybto (dažnai pažymėto VΩmA ar panašiai). Panašiai įkiškite juodą zondą į neigiamą arba bendrą multimetro gnybtą (pažymėtą KOM). 

Išbandykite šviesos diodą, paliesdami raudoną zondą prie vieno LED laido, o juodą - prie kito. Jei raudonas zondas prijungtas prie anodo (teigiamas gnybtas), o juodas zondas prijungtas prie katodo (neigiamas gnybtas), lemputė švies silpnai.

naudoti multimetrą
Šaltinis: Instructables 

Tačiau jei šviesa nešviečia, zondai neatitinka tinkamo poliškumo. Apverskite zondus, paliesdami raudoną kitą laidą ir juodą likusį; pamatysite, kad šviesa šviečia. Tokiu būdu galite aptikti teigiamą ir neigiamą šviesos diodo galą. 

5 būdas: naudokite monetų elementą

Naudodami monetų elementą, pvz., CR2032, galite greitai nustatyti teigiamą ir neigiamą šviesos diodo kojeles. Norėdami tai padaryti, turite uždėti šviesos diodo kojeles ant monetų elementų baterijos gnybtų, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Jei šviesa silpnai šviečia, tai reiškia, kad kojelė, liečianti teigiamą akumuliatoriaus pusę, yra šviesos diodo anodas (teigiamas). O kojelė, liečianti neigiamą akumuliatoriaus gnybtą, yra šviesos diodo katodas (neigiamas). Jei jis neužsidega, apverskite šviesos diodą ir bandykite dar kartą.

Kas atsitiks, jei LED lemputes sujungsite atgal?

Jei įjungsite LED lemputes atgal, šviesa nešvies. Tačiau tai nepadarys jokios žalos šviesos diodui. Jei per klaidą bandysite prijungti neteisingai, niekas nepuls į paniką, kai įtampa bus žema arba vidutinė. Bet jei jūsų šviesos diodai yra prijungti prie aukštos įtampos grandinės, netinkamas ryšys gali sugadinti šviesos diodą. Taigi, jei netyčia prijungėte LED žibintus atbuline eiga arba atgal, ištaisykite juos kuo greičiau.

Tačiau kartais kaip apsaugos priemonė į grandinę įtraukiami atvirkštiniai diodai. Įtampos kritimas ties atvirkštiniu diodu paprastai yra labai mažas (apie 0.7 V standartiniam silicio diodui). Ši įtampa per silpna, kad sugadintų diodą. Jis veiksmingai apsaugo šviesos diodą nuo didelės atvirkštinės įtampos, kuri gali viršyti jo atvirkštinio gedimo įtampą.

Kaip nustatyti LED juostos šviesos poliškumą?

Stebėdami PCB žymėjimą galite vizualiai aptikti LED juostos poliškumą. LED juostelės turi varines trinkeles. Ant kiekvienos varinės trinkelės simboliai rodo poliškumą; rasite „+“ ir „-“ ženklus. Pavyzdžiui, balta arba vienos spalvos LED juosta turi teigiamų ir neigiamų ženklų; tu gali prijunkite tvarkyklę arba maitinimo šaltinį laikantis šios poliškumo tvarkos.

Be to, jis taip pat padės išlaikyti poliškumą sujungti kelias LED juosteles.

nustatyti LED juostos šviesos poliškumą

Tačiau visi LED juostų variantai neturi vienodo poliškumo indikatoriaus. Pavyzdžiui,  derinamos baltos juostelės gali turėti tokius ženklus kaip „C+“ ir „W+“, o ne „+“ ir „-“. Vėlgi, an RGB LED juostelė su bendru anodu turi vieną teigiamą gnybtą (anodą), kurį dalijasi visos trys spalvos (raudona, žalia, mėlyna). Turite prijungti teigiamą gnybtą (+) prie teigiamos maitinimo šaltinio pusės. Atskiri spalvų kanalai (R, G, B) yra prijungti prie žemės (neigiamas) per valdiklį arba tiesiogiai. Žemiau pateikta diagrama padės išsiaiškinti koncepciją: 

LED Strop poliškumo lentelė 
LED juostos tipasTeigiamas (+)Neigiamas (-)Papildomi kanalaiVielos spalva (įprasta)
Vienos spalvos LED juostelė + arba V+– arba GNDNėraRaudona (galia), juoda (žemė)
Derinama balta LED juostelėC+ (šalta balta), W+ (šilta balta)Bendra žemėNėraSkiriasi (šalta balta, šilta balta)
RGB LED juostelė (Bendras anodas)+ (bendrasis anodas)R- (raudona), G- (žalia), B- (mėlyna)Atskiri kanalai jungiasi prie žemėsRaudona (galia), žalia (žemė G), mėlyna (B žemė), skiriasi (R žemė)
RGB LED juostelė (bendras katodas)– (bendrasis katodas)R+ (raudona), G+ (žalia), B+ (mėlyna)Atskiri kanalai jungiasi prie teigiamoJuoda (žemė), raudona (maitina R), žalia (galia G), mėlyna (galia B)
Adresuojama LED juostelė+ (galia)– (Žemė)DI (duomenų įvestis), CI (laikrodžio įvestis) (jei taikoma)Raudona (maitinimas), juoda (žemė), skiriasi (duomenys, laikrodis)

NB: skirtingų prekių ženklų ar gamintojų vielos spalva ir poliškumo simboliai gali skirtis. 

Be vizualinio krypties patikrinimo, galite naudoti multimetrą LED juostelių poliškumui nustatyti. Nustatykite multimetrą į tęstinumo režimą. Tada uždėkite multimetro zondus ant LED juostos varinių trinkelių. Įrenginio pyptelėjimas rodo, kad srovė teka pirmyn (nuo teigiamos iki neigiamos per šviesos diodą). Tai patvirtina teisingą poliškumą.

Įprastų LED juostelių poliškumo trikčių šalinimas 

Diegiant ar prijungiant laidus LED šviestuvai, čia pateikiamos dažniausios problemos, su kuriomis galite susidurti dėl poliškumo:

Sunku rasti poliškumo ženklą

Poliškumo ženklai ant PCB atspausdinami labai smulkiai, o kai kurie gali neturėti jokio žymėjimo. Šie ženklai gali būti per maži siauroms juostelėms, kurias jums gali prireikti perskaityti. Jei jų nerandate, naudokite mikroskopą. Jei žymių visai nėra, naudokite multimetrą. Tailando prietaisai greitai aptiks LED juostos poliškumą. 

Neteisingas poliškumas: šviesa nešviečia 

Jei prijungsite LED juostos lemputės neigiamą gnybtą prie maitinimo šaltinio neigiamo galo arba teigiamą prie teigiamo, lemputė nešvies. Nuimkite jungtis ir pakartokite taikydami teisingą poliškumą. 

Atsipalaidavusi jungtis, sukelianti mirgėjimą

Net jei jūsų poliškumas yra teisingas, lemputė gali mirgėti. Taip gali būti dėl kelių priežasčių, pvz., dažniausiai pasitaikantis laisvas ryšys. Kai LED juostos yra prijungtos prie maitinimo šaltinio, jei laidai atsilaisvins, šviesos diodas mirs. Norėdami tai padaryti, dar kartą patikrinkite jungtis ir įsitikinkite, kad jos yra tinkamos tvirtam sujungimui. 

Laidų suderinamumo problemos

LED juostos jungtys naudojamos jungiant vieną LED juostą prie kitos arba tiesiog jungiant LED juosteles prie maitinimo šaltinio. Kiekvienas LED juostos variantas turi specifinį LED juostos jungties reikalavimą. Pavyzdžiui, jei naudojate vienos spalvos LED juostelę, jums reikia 2 kontaktų LED juostos jungties. Jei RGB LED juostelei naudosite tą pačią jungtį, šviesa nešvys net jei išlaikysite poliškumą. Tokiu atveju reikia naudoti 4 PIN kodų LED juostos jungtis.

Norėdami sužinoti daugiau apie problemas, susijusias su LED juostelėmis, žr. LED juostelių trikčių šalinimas.

DUK

Taip, LED lemputės turi poliškumą – teigiamą ir neigiamą gnybtą. Turite prijungti teigiamą LED lemputės galą prie maitinimo šaltinio teigiamo galo, o neigiamą - prie neigiamo. Šviesa šviečia tik tada, kai bus išlaikyta ši poliškumo tvarka; jis nešvies dėl atvirkštinio poliškumo.

Ne, poliškumas neturi tiesioginės įtakos LED šviesos energijos suvartojimui. Tai leidžia srovei tekėti viena kryptimi. Šviesos diodu tekančios srovės įtampa ir kiekis lemia jo energijos suvartojimą. Tai neturi nieko bendra su poliškumu; tačiau srovės srautas bus užblokuotas, jei bus pakeistas poliškumas.

Šviesos diodas / kaištis su ilgesne kojele yra teigiamas per angą esančiuose šviesos dioduose. Taip pat galite patikrinti permatomo plastikinio dangtelio vidų; teigiama pusė turi apvalų važiavimą, priešingai nei plokščioji neigiamos pusės pusė. Be to, teigiamoje šviesos diodo pusėje yra mažesnė plokštelė dangtelio viduje. Tačiau ant SMD šviesos diodų PCB rasite „+“ ženklą, o tai yra teigiama pusė.

Vizualiai stebėdami galite nustatyti teigiamus ir neigiamus šviesos diodų gnybtus. Pavyzdžiui, teigiamoji šviesos diodo pusė turi ilgesnį kaištį, kraštai virš kaiščio, esančio dangtelio viduje, yra apvalūs, o plokštė yra mažo dydžio. Priešingai, neigiamas šviesos diodo gnybtas turi trumpesnį kaištį ir plokščią kraštą virš kaiščio, o plokštelės dydis dangtelyje yra reikšmingesnis. Be to, galite naudoti multimetrą, kad tiksliai aptiktumėte gnybtus.

LED lempučių poliškumas yra labai svarbus, nes netinkamas poliškumas trukdo srovei tekėti, o šviesos diodas nešviečia. Šviesos diodai yra elektriškai poliarizuoti ir veikia tik tuo atveju, jei teigiamą galą prijungiate prie teigiamo maitinimo šaltinio gnybto, o neigiamą - prie neigiamo.

Naudodami multimetrą galite greitai patikrinti poliškumą. Jei neturite šio įrenginio, taip pat galite aptikti poliškumą, liečiant šviesos diodo kaiščius su monetų elementų baterija. Be visų šių dalykų, kai kurios svarbios fizinės savybės, pvz., LED kaiščio dydis, padės jums patikrinti poliškumą.

Poliškumą galite patikrinti naudodami monetų elementą, jei neturite multimetro. Norėdami tai padaryti, turite paliesti du LED kaiščius abiejose baterijos pusėse. Jei matote, kad šviesa silpnai šviečia, tai rodo tiesioginę įtampą; teigiama akumuliatoriaus pusė yra prijungta prie teigiamo šviesos diodo galo. Jei šviesa nešviečia, tai reiškia, kad poliškumas yra neteisingas; pakeiskite kaiščių jungtį su akumuliatoriumi.

Žemos įtampos LED lemputėms išlaikyti poliškumą taip pat svarbu, kaip ir aukštos įtampos LED šviestuvams. Turite laikytis teisingo poliškumo net ir žemos įtampos LED lemputėse, pvz., maitinamose baterijomis arba žemos įtampos maitinimo šaltiniais. Tai užtikrina vienakryptį srovės srautą, kuris leidžia šviesti šviesos diodui.

Šviesos diodai skirti vienakrypčiui srovės srautui. Kai taikoma atvirkštinė įtampa, elektra nukreipiama atgal, o tai neleidžia srovei perkaisti šviesos diodo. Ilgalaikė atvirkštinė įtampa gali negrįžtamai sugadinti šviesos diodą.

Išvada 

Žinoti poliškumo tvarką būtina norint prijungti laidus arba prijungti bet kokius elektros prietaisus, įskaitant LED lemputes. Norėdami užbaigti grandinę ir užtikrinti, kad šviesa šviečia, turite prijungti teigiamą šviesos gnybtą prie teigiamo galo, o neigiamą - prie maitinimo šaltinio neigiamo galo. Jei tai per skylę diodas su dviem laidais ir galvos dangteliu, ilgesnė kojelė yra teigiama. Tai taip pat galite nustatyti vadovaudamiesi plokščia ir garsia puse arba plokštės dydžiu, kaip minėjau diskusijoje. 

Tačiau jei dirbate su SMD (paviršiaus montuojamo įrenginio) šviesos diodais kaip LED juostose, galite greitai sekti simbolius, kad surastumėte poliškumą. SMD yra išdėstyti spausdintinėje plokštėje su „+“ ir „-“ ženklais.

Šie ženklai padės prijungti LED lemputę prie maitinimo šaltinio tinkamu poliškumu. Tokiu atveju galite kreiptis į mūsų LEDYi LED juostiniai šviestuvai. Visi mūsų šviestuvai turi aiškius atspausdintus poliškumo ženklus su vario trinkelėmis. Taigi, jūs galite lengvai sumontuoti šviesą be jokios profesionalios pagalbos ar multimetro poliškumo aptikimui!

PRAŠYKITE PASKIRTIES

KONTAKTINĖ INFORMACIJA

PROJEKTO INFORMACIJA

Nuvilkite failus, Pasirinkite failus, kuriuos norite įkelti Galite įkelti iki 10 failų.

Gauk savo NEMOKAMAI LED apšvietimo el. knyga

Įveskite savo el. pašto adresą, kad galėtumėte nemokamai atsisiųsti mūsų 335 puslapių LED apšvietimo el. knygos pavyzdį.
Tai trumpa apžvalga – ne visa knyga – su tikrais patarimais ir diagramomis iš išsamaus vadovo.

Tai nemokamas pavyzdinis leidimas.
Jokių brukalų. Tiesiog naudingos LED žinios.