หลักการทำงานของ LED

เพื่อให้ทันต่อกระแส การเข้าใจและรู้หลักการทำงาน LED จึงน่าจะเป็นประโยชน์ เพื่อที่จะได้เปิดใจและยอมรับสิ่งที่กำลังจะกลายเป็นอนาคตของพวกเราทุกคน

LED นั้นย่อมาจาก

L-Light แสง

E-Emitting เปล่งประกาย

D-Diodeไดโอด

แปลรวมกัน ก็คือ " ไดโอดชนิดเปล่งแสง "

มีสัญลักษณ์ที่ใช้ในวงจรคือ

 

สัญลักษณ์ LED

ส่วนหน้าตาของ LED ที่เห็นกันบ่อย ๆ ในวงจร ก็ให้ดูรูป

ตัวอย่าง LED

ไดโอด คือ สารกึ่งตัวนำประเภทหนึ่ง ที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านทางเดียว ไดโอด นั้นมีใช้อยู่ทั่วไปในวงจรอิเลคทรอนิกส์ และวงจรไฟฟ้า

สัญลักษณ์ไดโอดทั่วไป

ไดโอดทั่วไป มีสัญลักษณ์ คือ สัญลักษณ์ไดโอดต่างกันนิดหน่อยตรงที่ไม่มีลูกศรแสดงการเปล่งแสง

ตัวอย่างการต่อวงจรของแอลอีดี

การต่อวงจร

หลักการต่อวงจรของ LED ไม่มีอะไรซับซ้อน เพียงจ่ายไฟบวกกระแสตรงเข้าที่ขา อาร์โนด (Anode) หรือขาที่ยาวกว่า และต่อไฟลบเข้ากับขา แคโธด(Cathode)หรือขาสั้น จะทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมตัว LED ที่เรียกว่า V f หรือ Forward Voltage เมื่อมีแรงดันตกคร่อม V f ที่ว่านี้ ด้วยคุณสมบัติของสารกึ่งตัวนำภายใน LEDก็จะเปล่งแสงออกมา แต่เพื่อจำกัดไม่ให้กระแสไหลผ่าน LED มากจนเกินไป ก็จำเป็นต้องต่อ ตัวต้านทาน หรือ R หรือ Resistor อนุกรมเข้าไปในวงจร

วงจรการต่อ LED

วิธีการหาค่า R ใช้สูตรง่ายๆ กฏของโอห์ม V = IR, V = (V dc - V f) ส่วนคุณสมบัติสำคัญของไดโอด LED คือ แรงดันตกคร่อมหรือ V f และกระแสไหลผ่านที่ทนได้สูงสุดหรือ Imax ตัวต้านทานหรือ R ที่ต่อไว้เพื่อจำกัดกระแส ก็มีความร้อนเกิดขึ้นดังนั้นสิ่งที่สำคัญในการออกแบบหลอดไฟที่ใช้ LED สิ่งหนึ่งคือการเลือก ตัวต้านทานหรือ R ที่มีอัตราการระบายความร้อนที่ดี เพื่อเอาความร้อนออกไปให้ไกลจากตัวหลอด LED

 

ตัวอย่าง R เพื่อจำกัดกระแสผ่าน LED

การระบายความร้อน

โดยหลักการแล้วใน LED แบบทั่วๆไปจะเปล่งแสงโดยไม่มีความร้อนเกิดขึ้น หรือเกิดขึ้นน้อยมากจนเราสามรถใช้มือเปล่าสัมผัสได้ แต่ใน Hi Power LED หรือ LED กำลังสูง ที่ให้แสงสว่างมากๆ มีความร้อนเกิดขึ้นมาก การออกแบบระบบระบายความร้อนจึงมีความสำคัญอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แผงระบายความร้อนหรือที่เรียกว่าฮีทซิงค์ (Heat Sink) ส่วนใหญ่ทำมาจาก อลูมิเนียมซึ่งมีคุณสมบัติคือ หลอมขึ้นรูปได้ง่าย น้ำหนักเบา และพาความร้อนได้ดี

 

heat sink แบบต่างๆ

ทั้งนี้ การออกแบบฮีทซิงค์ นอกจากจะคำนึงถึงการระบายความร้อนแล้ว ยังต้องคำนึงถึง ให้รูปทรงเป็นตามลักษณะของหลอดไฟอีกด้วย การออกแบบระบบระบายความร้อนที่ดี จะช่วยให้อายุการใช้งานของ หลอดไฟLED ยาวนานถึง 60,000 ชั่วโมง โดยความสว่างไม่ลดลง แต่ในทางตรงกันข้าม การออกแบบ heat sink ที่ไม่ดี ย่อมทำให้ความร้อนสะสมในหลอด LED มาก ผลก็คืออายุของ LED จะสั้นลงและไม่เป็นไปตามผู้ผลิตกำหนดไว้นั่นเอง

Power bank พลังงานแสงอาทิตย์

Power bank พลังงานแสงอาทิตย์

        Power Bank หรือที่เราเรียกในภาษาไทยว่า แบตสำรอง ในท้องตลาดมีหลายแบบ หลายขนาดให้เลือกใช้งานกัน เมื่อหาซื้อมาใช้งานกันพอใช้ไประยะหนึ่งก็จะทำให้เกิดปัญหาว่าถ้าเราจะพกพาไปใช้งานในที่ที่ไม่มีไฟฟ้าให้ชาร์จประจุพลังงานได้ล่ะ แล้วเราจะใช้งานได้อย่างไร ตอนนี้จึงได้มีการประดิษฐ์คิดค้นเจ้า Solar Power Bank ซึ่งสามารถชาร์จประจุพลังงานได้ด้วยแสงอาทิตย์และแสงไฟฟ้า จึงหมดห่วงหมดกังวลกับการที่เราจะไม่มีพลังงานให้ใช้หรือหมดกังวลเรื่องที่จะไม่สามารถชาร์จไฟเข้าแบตสำรองได้ถ้าไม่มีไฟฟ้า

Solar Power Bank

        Solar Power Bank  เป็นแบตเตอรี่สำรองตัวใหม่ที่พึ่งออกขายตามท้องตลาดได้ไม่นาน แม้เราจะพกแบตสำรองอยู่แล้วก็ตามหากอยู่ในช่วงการเดินทางเราระยะไกลแล้วเกิดแบตที่มีมาจุฟ้ามาไม่พอไม่รู้ว่าจะไปหาที่ชาร์จได้อย่างไร  จึงได้มีการคิดผลิต Solar Power Bank ขึ้นมาเพื่อตอบโจทย์ความต้องการข้อนี้เราได้อย่างดีเลย  เพราะไม่จำเป็นต้องมีปลั๊กไฟให้ใช้งาน แม้จะอยู่บนรถขณะเดินทางหรือเมื่ออยู่นอกบ้าน  Solar Power Bank  ก็สามารถที่จะชาร์จได้ด้วยพลังงานจากแสงอาทิตย์  หลายคนยังไม่เคยสัมผัสและทดลองใช้งานเจ้าแบตเตอรี่สำรองประเภทนี้

         วิธีการใช้งาน Solar Power Bank

       Solar Power Bank นี้จะมีแผงโชล่าเซลล์ติดอยู่เพื่อให้เราใช้ในการชาร์จประจุไฟฟ้าให้กับ Solar Power Bank การที่เราจะชาร์จประจุพลังงานให้เราเอา Solar Power Bank ไปวางตากแดดไว้หรือนำไปวางไว้ในที่ที่มีแสง  ในขณะที่เราตากแดดกระบวนการทำงานของแบตเตอรี่สำรองตัวนี้ก็จะทำการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้กลายมาเป็นประจุไฟฟ้าให้เรานำเอาไปใช้งานได้นั่นเองง่ายๆ เพียงเท่านี้เราก็จะมีพลังงานมาป้อนให้กับอุปกรณ์พกพาของเราได้แล้ว การทำงานในลักษณะนี้ก็คือการทำงานของโซล่าเซลล์ที่เปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าแล้วจะจ่ายออกมาในลักษณะของไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งตัวแบตสำรองนี้ก็มีลักษณะคล้ายถ่ายไฟฉาย(แบตเตอร์รี่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง)ที่ชาร์จไฟได้จึงไม่ต้องมีอินเวอร์เตอร์

การชาร์จโทรศัพท์จาก Solar Power Bank

       เราสามารถชาร์จ Solar Power Bankได้ตลอดเวลา  แม้กระทั่งเวลาขับรถก็ตามเพียงแค่เราวางไว้ที่เบาะด้านข้างคนขับที่มีแสงแดดส่งก็ยังได้  นอกจากนี้ยังสามารถเปลี่ยนพลังงานจากแสงหลอดไฟ  ให้กลายมาเป็นประจุไฟฟ้าได้ด้วย  ความน่าสนใจของ Solar Power Bank นอกจากจะลดข้อจำกัดเรื่องไม่มีปลั๊กไฟให้ใช้งานแล้ว  ยังช่วยให้ชาร์จแบตได้เต็มเร็วด้วย  สามารถรองรับกับสมาร์ทโฟนหรือแทปเลทได้ทุกรุ่นอีกด้วย