本文主要是介绍电子学:第013课——实验 13:烧烤 LED,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
电子学:第013课——实验 13:烧烤 LED
实验 13:烧烤 LED
烧毁一个 LED 是很简单。实际发生的事情是:过大的电流流过 LED,产生了过多的热量,损坏了 LED。如果电流产生的热量会烧毁 LED,那么烙铁产生的热量是否也会有同样的效果呢?似乎很可能。
需要的物品
- 尖嘴钳、30 W(或 40 W)烙铁、15 W 烙铁
- 辅助工具(用于夹持元件)
- 纯铜弹簧夹,一大或两小
- 9 V 电池和连接器,或 9 V 交流—直流适配器
- 通用 LED 2 个
- 470 Ω 电阻器 1 个
本实验的目的是研究热量的影响。这意味着我们需要了解热量的流动路径。 因此,本实验不使用面包板,因为面包板内部线路吸收的热量未知。我也不建议你使用测试引线,因为它们也会吸热。
请使用尖嘴钳把 LED 和 470 Ω 电阻器的每个引脚弯成小钩,如图 3-62 所示,9 V 电池的连接线也弯成了钩状。
为了使传导过程中的热量损失最小,电阻器悬挂在 LED 的一根引脚上,靠下一些,电源线又挂在电阻器的引脚上。重力足够支持这个系统。
用辅助工具夹住 LED 的塑料器身。塑料是热的不良导体,因此 LED 的器身不会使太多的热量通过辅助工具传导走。
加上 9 V 电压,LED 就会闪闪发亮。
你需要用到低功率 15 W 烙铁和高功率烙铁。插上插头,等待至少五分钟,确保烙铁足够热。
现在,把 15 W 烙铁的尖端用力压在发光的 LED的一根引脚上,同时用手表计算时间。图 3-63 展
示了实验设置。
我打赌你能连续按压三分钟也不会烧坏LED。现在你知道了,为什么我推荐使用 15 W的烙铁进行精密的电子学工作。
让 LED 的引脚冷却一会儿,再用功率更大的烙铁压在同一位置上。我认为 LED 十秒钟后就会熄灭(注意,有些 LED 能承受更高的温度)。因此,30 W 烙铁不用于精密的电子学工作。
较大功率的烙铁的温度不一定比小烙铁更高,它只是热容量较大。也就是说,它可以更快地提供更多的热量。
你的 LED 为知识而献身了,它死得光荣。让它在垃圾桶里长眠吧,再换上一个新的 LED,这次
我们要更友好地对待它。连接方法照旧,但是这一次添加一个大号的铜质弹簧夹(或两个小夹子),
夹在 LED 器身附近的一根引脚上,如图 3-64 所示。把 30 W 或 40 W 烙铁的尖端按在弹簧夹以下的
引脚上。这一次,你应该能连续用大烙铁加热两分钟,也仍不会烧坏 LED。
热量都去哪儿了
实验结束后触摸弹簧夹,你会发现它比较热,而LED 仍然不太热。想象一下,热量从烙铁头流出,流入与 LED 相连的导线——除非热量在途中遇到了弹簧夹,它会改变路径,如图 3-65 所示。弹簧夹就如同等待加满的空容器,热量更喜欢流入弹簧夹,而保护LED 完好无损。
弹簧夹的功能相当于散热器。它比平常使用的镀镍钢质弹簧夹效果更好,因为铜是热的优良导体。
回到本实验的第一部分,你发现,在没有散热器的情况下,15 W 的烙铁也没有损坏 LED。这是否意
味着 15 W 的烙铁绝对安全呢?
这是有可能的。不过,你并不一定知道是否有些半导体元件对高温比 LED 更敏感。
由于烧毁元件的后果实在太烦人,因此我建议你稳妥行事,在这些情况下使用散热器。
- 15 W 烙铁贴近半导体元件 20 秒或更久。
- 30 W 烙铁接近电阻器或电容器半英寸以内 10 秒或更久。(一定不要靠近半导体元件。)
- 30 W 烙铁靠近任何可熔化的物体 20 秒或更久。可熔化的物体包括导线绝缘层、塑料连接器和开关内部的塑料元件。
散热器使用规则
- 大型铜质弹簧夹的效果最好,但可能不适合狭窄的地方。你最好同时准备好小弹簧夹。
- 把弹簧夹尽量夹在离元件近的位置,离焊接点尽量远一些,因为焊接点确实会很热。要转移的是元件的热量,而不是焊接点的热量。
- 确保在弹簧夹和导线之间形成了
金属~金属
连接,以促进良好的热传导。
记住以上几点,我们就可以继续挑战有趣的点对点接线了。
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