LED Bulb Driver

علت طول عمر لامپهای LED

چه چیزی باعث طول عمر لامپهای LED می شود؟ همانظور که در مقاله های گذشته عرض شد هر لامپ LED دارای یک کیت راه انداز یا اصطلاحا یک Driver می باشد. ممکن است یک لامپ ۱۰ واتی را در یک فروشگاه به قیمت خیلی پایین خریداری کنید ولی همان لامپ را در فروشگاهی دیگر به چند برابر قیمت خریداری فرمائید. در صورتی که هر دو فروشنده صادق باشند علت فقط یک مساله می تواند باشد.

کیفیت Driver یا همان کیت راه انداز مربوط به لامپهای LED

هر چه کیفیت این کیتهای بالاتر باشد قیمت بالاتر رفته و در همین راستا طول عمر لامپ هم افزایش می یابد. پس در هنگام خرید ، زیاد به قیمت توجه نکنید. بلکه از فروشنده بخواهید در مورد کیفیت Driver به شما توضیح دهد و حدالامکان برای خرید این لامپها برای اینکه مدت طولانی تری (حدود ۱۰ سال) استفاده نمایید بهتر است از فروشندگان معتبر با برندهای شرکتی اقدام نمایید.

LED Bulb Driver

LED Driver

نمودار انرژی در انواع LED

علم شیمی و لامپهای LED

برای بهتر شدن نور لامپهای LED و همچنین دوام بیشتر این لامپها در همه شرایط (حتی شرایط سخت) معمولا از تزریق الکترونهای نیتروژن و یا کریستال استفاده می شود. البته این الکترونها در سطح نانو می باشند و جزو عملیات بسیار پیچیده در زمینه علم الکترونیک می باشند. با افزودن نیتروژن ، بازدهی کوانتومی انرژی لامپ LED تقریبا بیش از دو برابر می شود. در نمودارهای زیر این مساله به خوبی نمایش داده شده است.

نمودار افزایش انرژی LED

نمودار افزایش انرژی LED

نمودار افزایش انرژی LED

نمودار افزایش انرژی LED

فرایند دوپینگ نیتروژن “ماهیت انتقال مستقیم انرژی” را “سرعت” می بخشد. دستگاه های مشتمل بر LED عملکرد بالاتری از خود نشان می دهند. در شکل زیر نشان داده شده است که روشنایی به عنوان تابعی از طول موج بلند (و انرژی) GaAs1-xAs با تزریق نیتروژن و بدون نیتروژن چگونه خواهد بود.

نمودار انرژی در انواع LED

نمودار انرژی در انواع LED

نحوه تولید نور در LED

یک لامپ LED چطور کار می کند

پایه و اساس تولید نود در لامپهای LED بر اساس فوتونها می باشد. به همین علت دارای طول عمر بسیار بالایی می باشند. البته در هنگام تولید نور توسط خود LED بخشی از فوتونها جذب می شوند. یک لامپ LED در حالت عادی می تواند نور مادون قرمز و ماورای بنفش را تولید کند. از این نورها می توان در سیستمهای کنترل از راه دور استفاده کرد.

نحوه تولید نور در LED

تولید نور در LED

لامپهای LED فوق کم صرف به علت طول عمر بسیار بالاتری که دارند (حدود ده سال و بالاتر) نسبت به سایر لامپهای کم مصرف گوی سبقت را ربوده اند و در حال حاضر نیز بازار استفاده از لامپهای LED رو به رشد می باشد. فرآیند تولید نور در LED یک فرآیند نوترکیب است که به علت استفاده از ترکیب بندی سه رنگ اصلی می توان به تمامی رنگهای دلخواه دست یافت.

ولتاژ مورد استفاده در لامپ LED

ولتاژ مورد استفاده در لامپهای LED

LED های موجو در بازار از یک ولتاژ نوع مستقیم برای تولید روشنایی استفاده می نمایند. در این LED ها، جریان الکتریسیته توسط یک سیستم کیت داخلی یا خارجی از AC به DC تبدیل می شود. این LED ها نیاز به یک ولتاژ پایدار دارند که معمولا بین ۱۲ ولت یا ۲۴ ولت DC می باشد و جریان الکتریسیته مورد نیاز معمولا توسط رگلاتور در حد مورد نیاز تامین میشود. در مثال زیر ، ولتاژ مورد نیاز ۲۴ ولت است و جریان حداکثر ۱٫۰۴A است.

ولتاژ مورد استفاده در لامپ LED

ولتاژ مورد استفاده در لامپ LED

قطعات الکترونیکی

جزوه های سودمند در مورد تجهیزات مدارهای LED

در طراحی مدارهای لامپهای LED که در حقیقت یک سیستم هوشمند کنترل کننده جریان الکتریسیته ورودی به لامپها می باشد یک سری قطعات الکترونیکی مانند:

  1. مقاومتها
  2. خازنها
  3. آی سی های قابل برنامه ریزی
  4. ماسفتها
  5. رگلاتورها
  6. و . . .

استفاده می شوند. در جزوه های ضمیمه شده که در ذیل قابل مشاهده هستند اطلاعات مفیدی در مورد این قطعات الکترونیکی جمع آوری شده که همراه با سوال و جواب می باشند. قالب تمامی فایل ها Word Doc می باشد.

سرفصل این جزوه ها عبارتند از:

  1. جريان
  2. چگالي جريان
  3. مقاومت
  4. قانون اهم
  5. توان
  6. القا
  7. مدارهاي LR
  8. انرژي ذخيره شده در القاگر
  9. نوار ساده LC
  10. خواص مغناطيسي ماده

جزوه ها در قالب فایل Word در ذیل قابل دانلود می باشند:

قطعات الکترونیکی

قطعات الکترونیکی

ساختار لامپ LED شرکت توسعه انرژی کوثر

محاسبه بار و اتصال کوتاه در مدارهای لامپهای LED

برای محاسبه میزان بار و اتصال کوتاه در مئارهای طراحی شده برای لامپهای LED روشهای مختلفی وجود دارد که در جزوه ضمیمه شده به بررسی چند روش نرم افزاری پرداخته شده است. لطفا برای دانلود جزوه بر روی یکی از لینکهای زیر کلیک فرمائید:

۱- فایل ZIP محاسبه بار LED

۲- فایل PDF محاسبه بار LED

۳- فایل WORD محاسبه بار LED

ساختار لامپ LED شرکت توسعه انرژی کوثر

ساختار لامپ LED شرکت توسعه انرژی کوثر

LED On Board

صفحه پیامهای متحرک با LED

امروزه استفاده از صفحه نمايش هاي پيام متحرك كاملا رايج است. آنها با صورتها و ويژگي هاي گوناگون وارد بازار مي شوند. بيشتر آنها متكي به ميكروپروسسور هستند و در اين موارد استثنايي وجود ندارد. اين تابلوهاي نويسنده ي روان و صفحه نمايش در اكثر خيابانها و بر روي سر در بيشتر مغازه ها براي تبليغ يك آگهي، جنس و كالا وجود دارد يا بر سر چهار راه ها، براي هشدار دادن به رانندگان قرار گرفته اند.
هدف از ارائه اين پروژه طراحي تابلوي نويسنده اي است با حداقل قطعات و كمترين هزينه و ساده ترين نقشه، كه بيشترين كارايي را داشته باشد.
در ابتداي مطلب سعي مي كنيم اصول كار براي طراحي يك تابلوي نوراني و روشهاي مختلف آن را بررسي كرده و در ادامه كار مدار فوق را شرح دهيم.
در اين مدار از يك ميكروپروسسور ۸۰۵۱ يا ۸۹۵۲ استفاده شده است و از ۲۰۸ قطعه LED به رنگ قرمز استفاده شده است. همچنين از يك آي سي ۴۰۵۱ يك رگلاتور ۷۸۰۵ استفاده شده است ۸ قطعه ترانزيستور به عنوان كليدهايي كه مي توانند باز و بسته شوند در نظر گرفته شده است و همچنين از ۶ كليد براي نوشتن در تابلو استفاده مي شود.
در مدار تابلوي نويسنده ي روان، از روش جاروب (SCAN) استفاده شده است و اين كار همزمان با جاروب سطرها صورت مي گيرد و اطلاعات صفحه كليد از طريق پين ۱۳ به آي سي ميكروكنترلر منتقل مي گردد.
يك عدد آي سي EEPRAM به شماره ي AT24CO3 استفاده شده است به طوري كه با قطع برق حافظه اي آن پاك نمي شود و به هر مدت كه بخواهيد، باقي مي ماند.
تابلوي نويسنده روان با آي سي ميكروكنترلر ۸۰۵۱، ۸۲۵۹
همراه كليدهاي تايپ و پاك كردن كلمات دلخواه
تشريح عملكرد مدار با زبان ساده
۱- بخش اصلي مدار يا تابلوي LED ها:
همان طوري كه در تصاوير چاپ شده مشاهده مي كنيد به غير از قسمت نويسنده نوراني كه شامل تعداد زيادي LED مي باشد، بقيه مدار بسيار ساده بوده و از تعداد معدودي قطعات متعارف تشكيل شده است.
بخش اصلي مدار، يعني تابلوي نويسنده از ۸ ستون عمودي و ۶ رديف افقي تشكيل شده است كه در مجموع تعداد ۲۰۸ عدد LED را شامل مي شود.
تغذيه پايه منفي اين LED ها را آسي ميكروا ۸۹۵ به عهده دارد و جريان پايه هاي مثبت آنها از پايه ي كلكتور هشت عدد ترانزيستور تامين مي شود كه خود اين تزانزيستور ها هم توسط آي سي ۴۰۵۱ كه در واقع به مشابه هشت عدد سوئچ عمل مي كند، تغذيه و باياس مي شوند.
در روي فيبر نوري ۲۶ خط عمودي پايه هاي منفيLED ها را مستقيما به آي سي ميكرووصل كرده اند و احتياجي به سيم كشي جداگانه وجود ندارد.
رديف پايه هاي مثبت LED ها به ترتيب با حروف H, J, F, E, D, C, B, A مشخص شده اند كه از اين هشت رديف دو رديف اول و آخر يعني رديف A و رديف H از طريق مدار چاپي مستقيما به ترانزيستور وصل شده اند واحتياجي به كار اضافي ندارند.
در لحيم كاري LED ها دقت بالايي بايد به كار رود. البته مطلب بسيار مهمي كه در لحيم كاري LED ها بايد به آن توجه شود. هم رديف هم قد، هم فاصله وعمود بودن همه ي آنها مي باشد كه كوچكترين بي دقتي و بي حوصلگي در اين مورد باعث نامنظم شدن رديف ها شده و تناسب حروف و كلمات و جملات نوشته شده را بر هم خواهد زد و بسيار ناموزون و بد شكل ديده خواهند شد در اين كار، مي توان به جاي LED ها از لامپ نيز استفاده كرد و تابلويي در ابعاد چند متر ساخت.

LED

LED

LED Microcontroller

LED Microcontroller

۲ – قسمت ترانزيستور ها و آي سي ۴۰۵۱
۸ عدد ترانزيستور ۳۲۸ BC مثبت، تامين جريان مثبت LED ها را به عهده دارند كه جريان باياس پايه بيس آنها از طريق IC 4051 تامين مي شود.
Ic فوق در واقع يك كليد سلكتور هشت حالته مي باشد كه فرامين باز و بسته كردن اين كليد ها از طريق آي سي ميكرو به آن مي رسد و مادامي كه فرماني به آن نرسد، خروجي هاي آن خاموش بوده و ترانزيستورها نيز باياس نخواهند شد و در نتيجه جريان به LED ها نرسيده آنها نيز خاموش خواهند ماند.
۳-بخش هوشمند يا مغز و پردازنده و برنامه ريز مدار:
اين بخش شامل آي سي ميكروكنترولر ۸۹۵۱، ۸۹۵۲ كه شامل ده ها صفحه كاتالوگ و مشخصات فني بوده و يك مغز متفرك الكترونيكي است كه با چند قطعه دور و بر خود تمام برنامه هاي اين مدار انجام مي دهد و توضيح تمامي عملكرد آن در اين مقال نمي گنجد.
۴- بخش تغذيه مدار:
تمامي مدار با ولتاژ DC 9-12 تغذيه مي شود كه توسط يك ترانس Ma 500-5/7 كه به محل تغذيه وصل خواهد شد، مدار به راحتي كار خواهد كرد.
براي تثبيت ولتاژ در مدار، يك عدد رگلاتور ۵ ولت در نظر گرفته شده است كه با توجه به جريان كمي كه مدار مصرف خواهد شد، مدار به راحتي كار خواهد كرد.
براي تثبيت ولتاژ در مدار، يك عدد رگلاتور ۵ ولت در نظر گرفته شده است كه با توجه به جريان كمي كه مدار مصرف مي كند، جريان را به خوبي تامين كرده و به راحتي كار مي كند و براي اطمينان از عملكرد دائم آن در دراز مدت بهتر است زير آن يك رادياتور گذاشته شود.
براي اينكه، با قطع برق مطالب نوشته شده پاك نشود و قابل ديدن دوباره باشد از يك باطري قابل شارژ ۶/۳ ولت در مدار استفاده مي كنيم. اين باطري موقع كار عادي مدار به آرامي شارژ شده وجريان ولتاژ آن با ديود محدود مي شود و اگر براي يك لحظه برق قطع شود، جريان لازم براي كار آي سي ميكرو را براي مدت كوتاهي تامين نكرده نمي گذارد محتويات آن پاك شود.
۵- بخش key bord و تحرير و تعويض حروف و كلمات:
در اين مدار از ۶ عدد كليه فشاري براي نوشتن و پاك كردن و حركت دادن و انتخاب حروف و غيره استفاده شده است كه به غير از كليد شماره ي ۶ (k6) كه براي Reset يا پاك كردن كامل صفحه تابلو از تمامي جملات و كلمات نوشته شده مي باشد و كار ديگري انجام نمي دهد، كار ساير كليدها توضيح داده مي شود.
به جاي اينكه كليد ها روي فيبر مدارهاي طراحي شوند، خارج از آن و در يك جعبه كوچك جاسازي مي شوند كه توسط سيم ارتباطي رنگي چند رشته و به وسيله يك كانكتور به مدار وصل مي شوند كه اين روش ديگر قرار دادن كليد ها است. كه توسط تصاوير زير نمايش داده شده است.

LED Keyboard

LED Keyboard

توضيح كليدهاي قرار گرفته بر روي بورد:

الف: كليد شماره ي يك (k1) باعلامت Down+slow
اين كليد دو كار مختلف انجام مي دهد اول با هر بار فشار آن حروف الفباي فارسي و اعداد و علايم از اول تا آخر (Down) روي صفحه ظاهر شده آماده نوشتن مي شود.
دوم، بعد از نوشتن كلمات و جملات دلخواه خود در مرحله ي نهايي كه تابلو را روان خواهيد ساخت يعني كلمات به ترتيب از سمت چپ به طرف راست شروع به حركت خواهند كرد. با هر بار فشار اين كليد مي توانيد حركت (sweep) جملات را آرام تر (slow) بكنيد. خلاصه مطلب: k1 براي انتخاب حروف الفبا از اول به آخر و آهسته كردن حركت تابلوي روان مي باشد.
ب) كليد شماره ي ۵ (k5) با علامت up+Fast:
با هر بار فشار دادن اين كليد حروف الفباي فارسي از آخر ظاهر مي شوند. كار دوم اين كليد بعد از اتمام نوشتن كلمات وجملات دلخواه و روان ساختن تابلو (sweep)، سرعت دادن به حركت آنها مي باشد. يعني با هر بار فشار اين كليد سرعت حركت بيشتر خواهد شد.

خلاصه مطلب: (k5) براي انتخاب حروف الفبا از آخر به اول و سريعتر كردن حركت تابلوي روان مي باشد.

ج: كليد شماره ۴(k4) با علامت: (sh) shift:
موقع انتخاب حروف الفبا، با كليدهاي شماره ۱ و ۵، فقط حروف بزرگ ظاهر مي شوند. اما براي انتخاب حروف كوچك بعد از آن كه حرف بزرگ مورد نظر از الفباي فارسي ظاهر شد، كليد شماره ي ۴ را فشار خواهيد داد، در اين صورت حرف كوچك مربوط به همان حرف بزرگ ظاهر خواهد شد.
خلاصه مطلب: كليد شماره ي ۴ يا (sh) براي انتخاب حروف كوچك الفبا مي باشد.
د: كليد شماره ي ۳ (k3) با علامت Enter
با انتخاب هر حرف بزرگ يا كوچك دلخواه كه بايد به هم چسبيده و كلمه را بسازد بايد يك بار كليد شماره ي ۳ را فشار دهيد تا آن حرف در حافظه ثبت شده، پاك نشود، والا بدون وجود اين كليد شما هر قدر كليدها را فشار دهيد حروف به طور دائم پشت سر هم ظاهر و محو خواهند شد.
كليد شماره ي ۳ يا Enter، علاوه بر ثبت و ضبط انتخابي و چسباندن آنها به همديگر جهت تشكيل كلمه و جمله، دو وظيفه مهم ديگر به عهده دارد و آن اينك:
اول: با فشار مجدد آن حرف انتخابي جلو رفته و فاصله ايجاد مي كند.
دوم: به كلمه آن و كليد shift مي توان حرف يا حروف با كلمات اشتباهي را پاك كرد. براي اين منظور با فشار كليد شيفت يك مثلث ظاهر خواهد شد كه بعد از آن Enter را فشار دهيد آخرين حرف انتخابي پاك خواهد شد و با ادامه اين كار حروف به ترتيب پاك شده مي توان حرف ديگري را جايگزين كرد.
و: كليد شماره ي ۲ (k2) با علامت ) RUN(R
اين كليد آخرين كليدي است كه بعد از انجام انواع عمليات تحرير و انتخاب كلمات و تشكيل جملات مورد نظر از طرف چپ تابلو شروع به حركت مي كنند كه سرعت حركت آنها را مي توان با فشار كليد هاي (k1) و (k5) تنظيم كرد. در ضمن با فشار مجدد اين كليد، تابلوي روان را مي توان بي حركت نگاه داشت و در صورت لزوم كلمه وجملاتي را اضافه كرد.
الف- نحوه نمايش علامت، نماد يا حرف الفبا در يك تابلو نوراني بطور ثابت
به عنوان مثال يك ماتريس ۳×۳ از ديودهاي نوراني را در نظر مي گيريم. اين ماتريس داراي سه ستون و هر كدام شامل سه عدد ديود نوراني مي باشد. حال مي خواهيم به فرض علامت را توسط اين ماتريس نشان دهيم. براي اينكار بايد ديودهاي شماره ۲، ۶، ۵ و ۸ روشن شده و بقيه خاموش نگاه داشته شوند (شكل ۱)

LED setting

LED setting

براي اين منظور مي توان از مدار ساده اي كه در (شكل ۲) آن را مشاهده مي كنيد، استفاده كرد.

LED On Board

LED On Board

براي نشان داده علامت كليد هاي s2، s6، s5، s8 بسته، و بقيه باز خواهند ماند كه در نتيجه ديودهاي نوراني شماره ۲، ۶، ۵ و ۸ روشن وبقيه خاموش مي مانند.
اگر بخواهيم علامت را به اين صورت نشان دهيم، كافيست LED شماره ۶ خاموش شده و در عوض LED شماره ۴ روشن شود.

LEd On Board

LEd On Board

در عمل، به جاي كليدهاي s1 تا s9، مي توان از خاصيت سويچينگ ترانزيستور ها استفاده كرد كه با اعمال ولتاژ اندكي به نقطه A، ترانزيستور هادي شده و مثل يك كليد بسته عمل كرده جريان را هدايت خواهد كرد.

ادامه فایل دانلود فایل کامل در لینکهای زیر:

۱- فایل با قالب WORD DOC

۲- فایل با قالب PDF

۳- فایل WORD در قالب ZIP

ساختار یک لامپ LED ساده

عامل ایجاد نور در LED ها

دیودهای نوری یا همان LED ها نیمه هادی هایی هستند که نور را تولید می کنند. هنگامی که ولتاژ کافی به لامپ LED میرسد ، الکترونهای موجود در باند انرژی (valence band) تحریک می شوند و در اثر انبساط از خود انرژی نورانی تولید می نمایند.

ساختار یک لامپ LED ساده

ساختار یک لامپ LED ساده

نیمه هادی های خالص مانند Si و Ge (هر دو آنها نور مادون قرمز را منتشر می کنند) برای ساخت LED ها مفید نیستند.