Varasemates artiklites on kirjeldatud erinevaid LED-ide ühendamise probleeme. Kuid kõike ei saa ühes artiklis kirjutada, seega peate seda teemat jätkama. Siin me räägime erinevaid viise LED-ide sisselülitamine.

Nagu viidatud artiklites öeldud, s.o. seda läbiv vool peab olema takistiga piiratud. Kuidas seda takistit arvutada, on juba öeldud, me siin ei korda, vaid anname valemi igaks juhuks uuesti.

1. pilt.

Siin Upit. - toitepinge, Upad. - LED-i pingelangus, R - piirava takisti takistus, I - LED-i läbiv vool.

Kuid hoolimata kogu teooriast toodab Hiina tööstus igasuguseid suveniire, võtmehoidjaid, tulemasinaid, milles LED lülitatakse sisse ilma piirava takistita: vaid kaks või kolm kettaakut ja üks LED. Sel juhul piirab voolu aku sisemine takistus, millest LED-i põletamiseks lihtsalt ei piisa.

Kuid siin on lisaks läbipõlemisele veel üks ebameeldiv omadus - LED-ide lagunemine, mis on kõige iseloomulikum valgetele ja sinistele LED-idele: mõne aja pärast muutub heledus üsna ebaoluliseks, kuigi vool läbi LED-i voolab üsna piisav, nominaaltasemel.

Ei saa öelda, et see üldse ei sära, kuma on vaevumärgatav, aga see pole enam taskulamp. Kui nimivoolu korral toimub lagunemine mitte varem kui pärast aastast pidevat hõõgumist, siis ülehinnatud voolu korral võib seda nähtust oodata poole tunni pärast. Sellist LED-i lisamist tuleks nimetada halvaks.

Sellist skeemi saab seletada ainult sooviga säästa ühe takisti, joote- ja tööjõukulusid, mis masstootmise mastaabis on ilmselt õigustatud. Lisaks on tulemasin või võtmehoidja ühekordne odav asi: gaas sai tühjaks või aku sai tühjaks - suveniir visati lihtsalt minema.

Joonis 2. Skeem on halb, kuid seda kasutatakse üsna sageli.

Väga huvitavaid asju juhtub (muidugi kogemata), kui selle skeemi järgi on LED ühendatud toiteallikaga, mille väljundpinge on 12 V ja voolutugevus vähemalt 3 A: tekib pimestav välk, üsna vali pauk, kostab suitsu ja jääb lämmatav lõhn. Nii et mulle meenub see tähendamissõna: „Kas Päikest on võimalik vaadata läbi teleskoobi? Jah, aga ainult kaks korda. Kord vasaku silmaga, kord parema silmaga. Muide, LED-i ühendamine ilma piirava takistita on algajate jaoks kõige levinum viga ja ma tahan selle eest hoiatada.

Selle olukorra parandamiseks ja LED-i eluea pikendamiseks tuleks vooluringi veidi muuta.

Joonis 3. Hea skeem, õige.

Just seda skeemi tuleks pidada heaks või õigeks. Kontrollimaks, kas takisti R1 väärtus on õigesti näidatud, võite kasutada joonisel 1 näidatud valemit. Eeldame, et LED-i pingelang on 2 V, vool 20 mA, toitepinge 3 V kahe AA patarei kasutamise tõttu. .

Üldiselt pole vaja püüda piirata voolu maksimaalse lubatud 20 mA tasemel, saate LED-i toita madalama vooluga, noh, vähemalt 15 ... 18 milliamprit. Sel juhul väheneb heledus väga kergelt, mida inimsilm seadme omaduste tõttu üldse ei märka, kuid LED-i kasutusiga pikeneb oluliselt.

Teise näite LED-ide kehvast sisselülitamisest võib tuua erinevatest taskulampidest, mis on juba võimsamad kui võtmehoidjad ja välgumihklid. Sel juhul ühendatakse teatud arv LED-e, mõnikord üsna suuri, lihtsalt paralleelselt ja ka ilma piirava takistita, mis jällegi toimib aku sisemise takistusena. Sellised taskulambid satuvad üsna sageli remonti just LED-ide läbipõlemise tõttu.

Joonis 4. Väga halb lülitusahel.

Näib, et olukorra saab parandada joonisel 5 kujutatud vooluring. Ainult üks takisti ja asjad tundusid olevat paranemas.

Joonis 5. See on juba veidi parem.

Kuid selline kaasamine ei aita palju. Fakt on see, et looduses pole lihtsalt võimalik leida kahte identset pooljuhtseadet. Seetõttu on näiteks sama tüüpi transistoridel erinev võimendus, isegi kui need on pärit samast tootmispartiist. Türistorid ja triacid on samuti erinevad. Mõned avanevad kergesti, samas kui teised on nii kõvad, et neist tuleb loobuda. Sama võib öelda ka LED-ide kohta - kahte absoluutselt identset, eriti kolme või tervet hunnikut on lihtsalt võimatu leida.

Märkus teema kohta. SMD-5050 LED-koostu (kolm sõltumatut LED-i ühes korpuses) andmelehel pole joonisel 5 näidatud lisamine soovitatav. Nagu üksikute LED-ide parameetrite leviku tõttu, võib nende sära erinevus olla märgatav. Ja tundub, et ühel juhul!

Loomulikult pole LED-idel võimendust, kuid seal on selline oluline parameeter nagu päripinge langus. Ja isegi kui LED-id võetakse samast tehnoloogilisest partiist, samast pakendist, siis ei ole selles lihtsalt kahte identset. Seetõttu on kõigi LED-ide vool erinev. LED, millel on kõige suurem vool ja mis varem või hiljem ületab nimivoolu, põleb enne läbi kui keegi teine.

Seoses selle kahetsusväärse sündmusega läheb kogu võimalik vool läbi kahe säilinud LED-i, ületades loomulikult nominaalset. Lõppude lõpuks arvutati takisti "kolme jaoks", kolme LED-i jaoks. Ülevoolu põhjustab ka LED-kristallide suuremat kuumenemist ja see, mis osutub “nõrgemaks”, põleb samuti läbi. Ka viimasel LEDil ei jää muud üle, kui võtta eeskuju oma kamraadidest. Selline on ahelreaktsioon.

Sel juhul tähendab sõna "põletada" lihtsalt vooluringi katkestamist. Kuid võib juhtuda, et üks LED-idest saab elementaarse lühise, manööverdades ülejäänud kaks LED-i. Loomulikult lähevad nad kindlasti välja, kuigi jäävad ellu. Sellise rikkega takisti kuumeneb intensiivselt ja võib-olla põleb lõpuks läbi.

Selle vältimiseks tuleb vooluahelat veidi muuta: iga LED-i jaoks paigaldage oma takisti, mis on näidatud joonisel 6.

Joonis 6. Ja nii kestavad LEDid väga kaua.

Siin on kõik nii nagu nõutud, kõik on vastavalt vooluahela reeglitele: iga LED-i voolu piirab selle takisti. Sellises vooluringis on LED-i läbivad voolud üksteisest sõltumatud.

Kuid isegi see kaasamine ei tekita erilist entusiasmi, kuna takistite arv on võrdne LED-ide arvuga. Soovin, et oleks rohkem LED-e ja vähem takisteid. Kuidas olla?

Sellest olukorrast väljapääs on üsna lihtne. Iga LED tuleks asendada järjestikku ühendatud LED-ide jadaga, nagu on näidatud joonisel 7.

Joonis 7 Paralleelühendus pärjad.

Sellise parenduse hind on toitepinge tõus. Kui ühe LED-i jaoks piisab vaid kolmest voltist, siis sellisest pingest ei saa põlema ka kahte järjestikku ühendatud LED-i. Millist pinget on vaja LED-de jada sisselülitamiseks? Ehk teisisõnu, mitu LED-i saab ühendada näiteks 12V pingega toiteallikaga?

Kommenteeri. Nimetust "gurland" ei tuleks edaspidi mõista mitte ainult jõulupuu kaunistusena, vaid ka mis tahes LED-valgustusseadmena, milles LED-id on ühendatud järjestikku või paralleelselt. Peaasi, et LED pole üksi. Vanik, see on ka Aafrika vanik!

Sellele küsimusele vastuse saamiseks piisab, kui jagada toitepinge lihtsalt LED-i pingelangusega. Enamasti eeldatakse, et see pinge on arvutustes 2 V. Siis selgub 12/2=6. Aga ei tohi unustada, et mingi osa pingest peab jääma ka kustutustakistile, vähemalt 2 volti.

Selgub, et LEDidele jääb alles vaid 10V ja LEDide arvuks saab 10/2=5. Sellises olukorras peab 20 mA voolu saamiseks piirava takisti nimiväärtus olema 2 V / 20 mA \u003d 100 Ω. Takisti võimsus on sel juhul P=U*I=2V*20mA=40mW.

Selline arvutus on üsna õiglane, kui vaniku LED-ide alalispinge, nagu näidatud, on 2 V. Just seda väärtust võetakse arvutustes sageli mõne keskmisena. Kuid tegelikult oleneb see pinge LED-ide tüübist, valguse värvist. Seetõttu tuleks vanikute arvutamisel keskenduda LED-ide tüübile. Valgusdioodide pingelangused erinevad tüübid on toodud joonisel 8 näidatud tabelis.

Joonis 8. Pingelangus erinevat värvi LED-idel.

Seega saab 12V toitepingega, millest on lahutatud pingelang voolu piiraval takistil, ühendada kokku 10 / 3,7 = 2,7027 valget LED-i. Kuid te ei saa LED-ist tükki lõigata, nii et saate ühendada ainult kaks LED-i. See tulemus saadakse, kui võtta tabelist pingelanguse maksimaalne väärtus.

Kui asendada arvutusse 3V, siis on täiesti ilmne, et on võimalik ühendada kolm LED-i. Sel juhul peate iga kord piirava takisti takistuse hoolikalt ümber arvutama. Kui tõeliste LED-ide pingelangus on 3,7 V või võib-olla suurem, ei pruugi kolm LED-i süttida. Seega on parem peatuda kahel.

Põhimõtteliselt pole vahet, mis värvi LED-id on, lihtsalt arvutamisel peate arvestama erinevate pingelangustega, olenevalt LED-i hõõgumise värvist. Peaasi, et need on mõeldud ühe voolu jaoks. Valgusdioodidest, millest osa on voolutugevusega 20mA ja teine ​​osa 10mA, on võimatu kokku panna jadakübarat.

On selge, et voolutugevusel 20mA põlevad 10mA nimivooluga LEDid lihtsalt läbi. Kui aga vool on piiratud 10mA-ga, siis 20 milliamprit ei sütti piisavalt eredalt, nagu LED-iga lülitis: öösel on seda näha, päeval aga mitte.

Et enda elu lihtsamaks teha, töötavad raadioamatöörid välja erinevaid kalkulaatoriprogramme, mis hõlbustavad kõikvõimalikke rutiinseid arvutusi. Näiteks programmid induktiivsuse arvutamiseks, erinevat tüüpi filtrid, voolu stabilisaatorid. LED-gurlendide arvutamiseks on selline programm. Sellise programmi ekraanipilt on näidatud joonisel 9.

Joonis 9. Programmi "Takistuse_takistuse_arvutus__Ledz_" ekraanipilt.

Programm töötab ilma süsteemi installimata, peate selle lihtsalt alla laadima ja kasutama. Kõik on nii lihtne ja arusaadav, et ekraanipildi kohta pole üldse vaja selgitusi. Loomulikult peavad kõik LED-id olema sama värvi ja sama vooluga.

Piiratakistid on muidugi head. Kuid ainult siis, kui on teada, et seda vaniku toiteallikaks on konstantne 12 V pinge ja LED-ide vool ei ületa arvutatud väärtust. Aga mis siis, kui 12 V pingega allikat lihtsalt pole?

Selline olukord võib tekkida näiteks veokis, mille pardavõrgu pinge on 24V. Sellisest kriisiolukorrast aitab välja tulla praegune stabilisaator, näiteks "SSC0018 - Reguleeritav stabilisaator vool 20...600mA". Selle välimus on näidatud joonisel 10. Sellist seadet saab osta veebipoodides. Emissioonihind on 140 ... 300 rubla: kõik sõltub müüja kujutlusvõimest ja jultumusest.

Joonis 10. Reguleeritav voolustabilisaator SSC0018

Stabilisaatori tehnilised andmed on näidatud joonisel 11.

Joonis 11. SSC0018 voolustabilisaatori spetsifikatsioonid

Praegune stabilisaator SSC0018 oli algselt mõeldud kasutamiseks LED lambid, kuid seda saab kasutada ka väikeste akude laadimiseks. SSC0018 kasutamine on üsna lihtne.

Voolu stabilisaatori väljundi koormustakistus võib olla null, võite lihtsalt väljundklemmid lühistada. Lõppude lõpuks ei karda stabilisaatorid ja vooluallikad lühiseid. Sel juhul on väljundvool nominaalne. Kui seate 20mA, siis nii palju see on.

Eelnevast võime järeldada, et milliammeetrit saab "otse" ühendada voolu stabilisaatori väljundiga alalisvool. Sellist ühendust tuleks alustada suurimast mõõtepiirist, sest keegi ei tea, mis voolu seal reguleeritakse. Seejärel seadistage vajalik vool, lihtsalt häälestustakistit keerates. Sel juhul ärge muidugi unustage voolu stabilisaatorit SSC0018 toiteallikaga ühendada. Joonisel 12 on näidatud SSC0018 juhtmestiku skeem paralleelselt ühendatud LED-ide toiteks.

Joonis 12. Juhtmed paralleelselt ühendatud LED-ide toiteallikaga

Siin on diagrammilt kõik selge. Nelja LED-i puhul, mille voolutarve on igaühe kohta 20mA, tuleb stabilisaatori väljundis seadistada voolutugevus 80mA. Samal ajal on stabilisaatori SSC0018 sisendis vaja pinget, mis on veidi suurem kui ühe LED-i pingelang, nagu eespool mainitud. Loomulikult sobib ka kõrgem pinge, kuid see toob kaasa ainult stabilisaatori mikroskeemi täiendava kuumutamise.

Kommenteeri. Kui voolu piiramiseks takistiga peab toiteallika pinge ületama LED-ide kogupinget veidi, ainult kaks volti, siis SSC0018 vooluregulaatori normaalseks tööks peaks see ülejääk olema veidi suurem. Mitte vähem kui 3 ... 4 V, vastasel juhul ei avane stabilisaatori reguleeriv element lihtsalt.

Joonisel 13 on kujutatud stabilisaatori SSC0018 ühendamist mitme järjestikku ühendatud LED-i vaniku kasutamisel.

Joonis 13. Jada stringi toide läbi SSC0018 stabilisaatori

Joonis on võetud tehnilisest dokumentatsioonist, nii et proovime arvutada LED-ide arvu vanikus ja pidev rõhk nõutav toiteallikast.

Diagrammil näidatud vool 350mA võimaldab järeldada, et vanik on kokku pandud võimsatest valgetest LED-idest, sest nagu veidi kõrgemal mainitud, on SSC0018 stabilisaatori põhieesmärk valgusallikad. Valge LED-i pingelang on vahemikus 3 ... 3,7 V. Arvutamiseks peaksite võtma maksimaalse väärtuse 3,7 V.

SSC0018 maksimaalne sisendpinge on 50 V. Sellest väärtusest lahutame 5 V, mis on vajalik stabilisaatori enda tööks, 45 V jääb alles. See pinge võib "süttida" 45/3,7=12,1621621... LEDid. Ilmselt tuleks see ümardada 12-ni.

LED-ide arv võib olla väiksem. Siis tuleb sisendpinget alandada (samal ajal kui väljundvool ei muutu, jääb 350mA nagu reguleeriti), miks peaks 3 LED-i peale panema 50V, ka võimsatele? Selline mõnitamine võib halvasti lõppeda, sest võimsad LED-id pole sugugi odavad. Millist pinget on vaja kolme ühendamiseks võimsad LED-id need, kes soovivad ja neid leitakse alati, võivad ise arvestada.

Reguleeritava voolu stabilisaatori SSC0018 seade on üsna hea. Kuid küsimus on selles, kas seda on alati vaja? Ja seadme hind on mõnevõrra piinlik. Mis võiks olla sellest olukorrast väljapääs? Kõik on väga lihtne. Suurepärane voolu stabilisaator saadakse integreeritud pingeregulaatoritest nagu 78XX või LM317 seeria.

Sellise pinge stabilisaatoril põhineva voolu stabilisaatori loomiseks on vaja ainult 2 osa. Tegelikult stabilisaator ise ja üks takisti, mille takistuse ja võimsuse arvutab välja StabDesign programm, mille ekraanipilt on näidatud joonisel 14.

Joonis 14. Praeguse stabilisaatori arvutamine StabDesign programmi abil.

Programm ei vaja erilisi selgitusi. Rippmenüüs Tüüp valitakse stabilisaatori tüüp, reast seatakse vajalik vool ja vajutatakse nupule Arvuta. Tulemuseks on takisti R1 takistus ja selle võimsus. Joonisel on arvutus tehtud 20 mA voolu jaoks. Seda juhul, kui LED-id on ühendatud järjestikku. Paralleelühenduse korral arvutatakse vool samamoodi, nagu on näidatud joonisel 12.

LED-gurlend on ühendatud takisti Rn asemel, mis sümboliseerib voolu stabilisaatori koormust. Võimalik on isegi ühendada vaid üks LED. Sel juhul ühendatakse katood ühise juhtmega ja anood takistiga R1.

Vaatlusaluse voolu stabilisaatori sisendpinge on vahemikus 15 ... 39 V, kuna kasutatakse stabilisaatorit 7812, mille stabiliseerimispinge on 12 V.

Tundub, et selle LED-ide loo saab valmis teha. Kuid on ka LED-ribasid, millest tuleb juttu järgmises artiklis.

Boriss Aladõškin

P.S. Kui artikkel "Head ja halvad LED-i lülitusskeemid" oli teile kasulik, klõpsake sotsiaalmeedia ikoonil ja jagage es link artiklile alates oma sõpradega!

Kuna LED on pooljuhtseade, tuleb ahelaga ühendamisel jälgida polaarsust. LED-il on kaks väljundit, millest üks on katood ("miinus") ja teine ​​anood ("pluss").

LED hakkab põlema ainult kui on otse ühendatud, nagu on näidatud joonisel

Kui see uuesti sisse lülitatakse, siis LED-tuli ei sütti. Lisaks on LED-i rike võimalik pöördpinge madalate lubatud väärtuste korral.

Voolu sõltuvused pingest otsese (sinine kõver) ja vastupidise (punane kõver) lisamisel on näidatud järgmisel joonisel. Ei ole raske kindlaks teha, et iga pinge väärtus vastab tema enda dioodi läbiva vooluhulgale. Mida kõrgem on pinge, seda suurem on voolu väärtus (ja seda suurem heledus). Iga LED-i jaoks on olemas lubatud väärtused toitepinged Umax ja Umaxarr (vastavalt otse- ja tagasilülitamiseks). Nendest väärtustest kõrgemate pingete rakendamisel tekib elektriline rike, mille tagajärjel LED rikkis. Samuti on olemas minimaalne toitepinge Umin väärtus, mille juures LED helendab. Toitepinge vahemikku Umin ja Umax vahel nimetatakse "töötsooniks", kuna see on koht, kus on tagatud LED-i töö.

1. LED on üks, kuidas seda kõige lihtsamal juhul õigesti ühendada?

LED-i õigeks ühendamiseks kõige lihtsamal juhul peate selle ühendama läbi voolu piirava takisti.

Näide 1

Seal on LED, mille tööpinge on 3 volti ja töövool 20 mA. See peab olema ühendatud 5-voldise allikaga.

Arvutage voolu piirava takisti takistus

R = kustutamine / ILED
Uquenching = Upower – ULED
Toide = 5 V
ULED = 3 V
ILED = 20mA = 0,02A
R \u003d (5-3) / 0,02 \u003d 100 oomi = 0,1 kOhm

See tähendab, et peate võtma takisti, mille takistus on 100 oomi

P.S. Võite kasutada on-line LED-takisti kalkulaatorit

2. Kuidas ühendada mitu LED-i?

Ühendame mitu LED-i järjest või paralleelselt, arvutades vajaliku takistuse.

Näide 1

Seal on LEDid, mille tööpinge on 3 volti ja töövool 20 mA. 15-voldise allikaga on vaja ühendada 3 LED-i.

Teeme arvutuse: 3 LED-i 3 volti jaoks \u003d 9 volti, see tähendab, et LED-ide järjestikuseks sisselülitamiseks piisab 15-voldist allikast

Arvutamine sarnaneb eelmise näitega.

R = kustutamine / ILED

Toide = 15 V
ULED = 3 V
ILED = 20mA = 0,02A
R \u003d (15-3 * 3) / 0,02 \u003d 300 oomi = 0,3 kOhm

Näide 2

Olgu LEDid tööpingega 3 volti ja töövooluga 20 mA. 7-voldise allikaga on vaja ühendada 4 LED-i

Teeme arvutuse: 4 LED-i 3 volti jaoks \u003d 12 volti, mis tähendab, et meil pole LED-ide järjestikuseks ühendamiseks piisavalt pinget, nii et ühendame need järjestikku paralleelselt. Jagame need kahte 2 LED-i rühma. Nüüd peame arvutama voolu piiravad takistid. Sarnaselt eelmistele lõikudele arvutame iga haru jaoks voolu piiravad takistid.

R = kustutamine / ILED
Taaskustutamine = Upower - N * ULED
Toide = 7 V
ULED = 3 V
ILED = 20mA = 0,02A
R \u003d (7-2 * 3) / 0,02 \u003d 50 oomi = 0,05 kOhm

Kuna harudes on LED-id samade parameetritega, siis on ka takistused harudes samad.

Näide 3

Kui on erinevat marki LED-e, siis kombineerime need nii, et igas harus on ainult ÜHTE tüüpi (või sama töövooluga) LED-id. Sellisel juhul ei ole vaja jälgida samu pingeid, sest me arvutame iga haru jaoks oma takistuse.

Näiteks on 5 erinevat LED-i:
1. punane pinge 3 volti 20 mA
2. roheline pinge 2,5 volti 20 mA
3. sinine pinge 3 volti 50 mA
4. valge pinge 2,7 volti 50 mA
5. kollane pinge 3,5 volti 30 mA

Kuna me jagame LED-id voolu järgi rühmadesse
1) 1. ja 2
2) 3. ja 4
3) 5

Arvutame iga haru takistid:
R = kustutamine / ILED
Taaskustutamine = Upower – (ULEDY + ULEDX + ...)
Toide = 7 V
ULED1 = 3 V
ULED2 = 2,5 V
ILED = 20mA = 0,02A
R1 = (7-(3+2,5))/0,02 = 75 oomi = 0,075 kOhm

samuti
R2 = 26 oomi
R3 = 117 oomi

Samamoodi saate korraldada suvalise arvu LED-e

TÄHTIS MÄRKUS!!!

Voolu piirava takistuse arvutamisel saadakse arvväärtused, mis ei kuulu standardsete takistuste seeriasse, SEEGA valime takisti, mille takistus on arvutatust veidi suurem.

3. Mis juhtub, kui on pingeallikas, mille pinge on 3 volti (või vähem) ja LED, mille tööpinge on 3 volti?

Valgusdioodi lisamine vooluahelasse ilma voolu piirava takistuseta on vastuvõetav (KUID POLE SOOVITAV). Puudused on ilmsed - heledus sõltub toitepingest. Parem on kasutada alalis-alalisvoolu muundureid (pingevõimendusmuundurid).

4. Kas 3 volti (või vähem) allikale saab paralleelselt sisse lülitada mitu sama tööpingega 3 volti LED-i? "Hiina" laternates tehakse täpselt nii.

Jällegi on see raadioamatöörpraktikas vastuvõetav. Sellise kaasamise miinused: kuna LED-idel on teatud parameetrite jaotus, jälgitakse järgmist pilti, mõned helendavad heledamalt, teised aga tuhmimad, mis pole esteetiline, mida me ülaltoodud taskulampides jälgime. Parem on kasutada alalis-alalisvoolu muundureid (pingevõimendusmuundurid).

Valgusdiood (LED) on pooljuhtdiood, mis on võimeline kiirgama valgust, kui sellele rakendatakse ettepoole suunatud pinge. Tegelikult on see diood, mis muudab elektrienergia valguseks. Olenevalt materjalist, millest LED on valmistatud, võib see kiirata erineva lainepikkusega (erinevat värvi) valgust ja omada erinevaid elektrilisi omadusi.

LED-e kasutatakse paljudes meie eluvaldkondades kuvamisvahenditena. visuaalne teave. Näiteks üksikute emitterite või mitme LED-i struktuuride kujul - seitsme segmendi indikaatorid, LED-maatriksid, klastrid jne. Ka viimastel aastatel on valgusdioodid aktiivselt hõivanud valgustusseadmete segmenti. Neid kasutatakse autode esituledes, laternates, lampides ja lühtrites.

LED-i tähistus diagrammil

Elektriskeemidel tähistatakse LED-i kahe noolega dioodi sümboliga. Nooled osutavad dioodist eemale, sümboliseerides valguse emissiooni. Ärge ajage seda segi fotodioodiga, millel on selle poole suunatud nooled.

Kodumaistel skeemidel on ühe LED-i tähttähis HL.

Järeldused ja LED-i märgistus

Tavalisel ühevärvilisel LED-il on kaks terminali - anood ja katood. Visuaalselt on võimalik kindlaks teha, milline järeldustest on anood. Juhtmete LED-ide puhul on anood tavaliselt pikem kui katood.

SMD LED-idel on samad tihvtid, kuid tagaküljel on tavaliselt kolmnurga või midagi T-tähe taolist märgistust. Anood on tihvt, mis on suunatud kolmnurga ühele küljele või T-tähe ülaosale.

Kui ei ole võimalik visuaalselt kindlaks teha, kus järeldused on, võite heliseda LED-ile. Selleks vajate toiteallikat või adapterit, mis on võimeline andma umbes 5-voldist pinget. Ühendame LED-i mis tahes väljundi allika miinusega ja teise ühendame allika positiivse klemmiga takistusega 200–300 oomi. Kui LED on õigesti ühendatud, süttib see. Vastasel juhul vahetage järeldused kohtadega ja korrake protseduuri.

Ilma takistita saab hakkama, kui te ei ühenda toiteallika positiivset klemmi, vaid "lööb" selle kiiresti LED-i väljundisse. Kuid üldiselt on LED-ile võimatu rakendada suurt pinget ilma voolu piiramata - see võib ebaõnnestuda!

LED pinge

LED kiirgab valgust, kui sellele rakendatakse ettepoole suunatud pinge: anoodile positiivne ja katoodile negatiivne.

Minimaalne pinge, mille juures LED helendama hakkab, sõltub selle materjalist. Allolev tabel näitab LED-ide pingeväärtusi 20 mA katsevoolul ja nende kiirgavaid värve. Võtsin need andmed Vishay LED kataloogist, erinevatest andmelehtedest ja Vikipeediast.

Suurimat pinget on vaja siniste ja valgete LED-ide jaoks ning kõige väiksemat infrapuna- ja punase valgusdioodi jaoks.

Infrapuna-LED-i kiirgus pole inimsilmale nähtav, mistõttu neid LED-e indikaatoritena ei kasutata. Neid kasutatakse erinevates andurites, videokaamerate taustvalgustuses. Muide, kui lülitate infrapuna-LED-i sisse ja vaatate seda läbi mobiiltelefoni kaamera, on selle helendus selgelt nähtav.

Näidatud tabelis on toodud ligikaudsed LED-i pinge väärtused. Tavaliselt piisab sellest selle sisselülitamiseks. Konkreetse LED-i täpse päripinge leiate selle andmelehe jaotisest Elektrilised omadused. See näitab ettepoole suunatud pinge nimiväärtust antud LED-i voolu juures. Vaatame näiteks Kingbrighti punase SMD LED-i andmelehte.

LED-i volt-amprite karakteristik

Valgusdioodi voolu-pinge karakteristik näitab rakendatud pinge ja LED-voolu vahelist suhet. Allolev joonis näitab tunnuse otsest haru samast andmelehest.

Kui LED on ühendatud toiteallikaga (anoodiga +, katoodiga -) ja tõsta sellel järk-järgult pinget nullist, muutub LED-i vool vastavalt sellele graafikule. See näitab, et pärast "painde" punkti läbimist suureneb LED-i läbiv vool väikeste pingemuutustega järsult. Just seetõttu ei saa LED-i erinevalt hõõglambist ühendada ühegi toiteallikaga ilma takistita.

Mida suurem on vool, seda eredamalt LED helendab. LED-voolu on aga loomulikult võimatu lõpmatuseni suurendada. Kell kõrge vool LED kuumeneb üle ja põleb läbi. Muide, kui rakendate kohe LED-i kõrgepinge ta oskab isegi laksu anda nagu nõrk paugutaja!

LED-i muud omadused

Millised muud LED-i omadused pakuvad huvi praktilise kasutamise seisukohalt?

Maksimaalne võimsuse hajumine, maksimaalne otse- ja impulssvoolud ning maksimaalne vastupinge. Need omadused näitavad pingete ja voolude piirväärtusi, mida ei tohi ületada. Neid kirjeldatakse andmelehe jaotises Absoluutsed maksimaalsed reitingud.

Kui rakendate LED-i pinget vastupidises suunas, siis LED ei sütti ja üldiselt võib see ebaõnnestuda. Fakt on see, et pöördpinge korral võib tekkida rike, mille tagajärjel vastupidine vool LED tõuseb järsult. Ja kui LED-ile eraldatud võimsus (pöördvool * vastupidiseks pingeks) ületab lubatud, põleb see läbi. Mõnel andmelehel on lisaks antud voolu-pinge karakteristiku pöördharu, millest selgub, millisel pingekatkestusel tekib.

Kiirguse intensiivsus (valguse intensiivsus)

Jämedalt öeldes on see karakteristik, mis määrab LED-i hõõgumise heleduse antud testvoolu (tavaliselt 20 mA) juures. See on tähistatud - Iv ja seda mõõdetakse mikrokandelades (mcd). Mida heledam on LED, seda suurem on Iv väärtus. Valguse intensiivsuse teaduslik määratlus on Wikipedias.

Huvipakkuv on ka pärivoolust tuleva LED-kiirguse suhtelise intensiivsuse graafik. Mõne LED-i puhul näiteks voolu suurenedes kiirguse intensiivsus kasvab järjest vähem. Joonisel on mitu näidet.

Spektri tunnusjoon

See määrab, millises lainepikkuse vahemikus LED kiirgab, jämedalt öeldes kiirguse värvi. Tavaliselt on antud lainepikkuse tippväärtus ja LED-kiirguse intensiivsuse graafik lainepikkusest. Ma vaatan neid andmeid harva. Tean näiteks, et LED on punane ja sellest mulle piisab.

Kliima omadused

Need määravad LED-i töötemperatuuri vahemiku ja LED-i parameetrite (edasivoolu ja kiirguse intensiivsus) sõltuvuse temperatuurist. Kui LED-i kasutatakse kõrgel või madalal temperatuuril, peaksite pöörama tähelepanu nendele omadustele.

Kuidas LED töötab?

Artikli materjal on mõeldud algajatele elektroonikainseneridele ja seetõttu ma teadlikult LED-i füüsikat ei puuduta. Arusaam, et LED kiirgab footoneid laengukandjate rekombinatsiooni tulemusena ala p-nüleminek, ei kanna ühtegi kasulik informatsioon LED-ide praktiliseks kasutamiseks. Ja mitte ainult kasutamiseks, vaid ka põhimõtteliselt mõistmiseks.

Kui aga soovite sellesse teemasse süveneda, siis annan teile suuna, kuhu kaevata - Pasynkov V.V., Chirkin L.K. "Pooljuhtseadmed" või Zi.S "Pooljuhtseadmete füüsika". Need on VUZ'ovskie õpikud - seal on kõik välja kasvanud.

Teave LED-ide ühendamise kohta järgmises materjalis ...

Jagas artiklit – sai headuse LED-kiire!