Negli articoli precedenti sono stati descritti vari problemi relativi al collegamento dei LED. Ma non puoi scrivere tutto in un articolo, quindi devi continuare questo argomento. Qui parleremo vari modi accendendo i led.

Come affermato negli articoli citati, vale a dire la corrente che lo attraversa deve essere limitata da un resistore. Come calcolare questo resistore è già stato detto, non lo ripeteremo qui, ma daremo di nuovo la formula, per ogni evenienza.

Immagine 1.

Qui Upit. - tensione di alimentazione, Upad. - caduta di tensione attraverso il LED, R - resistenza del resistore limitatore, I - corrente attraverso il LED.

Tuttavia, nonostante tutta la teoria, l'industria cinese produce tutti i tipi di souvenir, portachiavi, accendini, in cui il LED è acceso senza resistenza limitatrice: solo due o tre batterie a disco e un LED. In questo caso, la corrente è limitata dalla resistenza interna della batteria, che semplicemente non è sufficiente per bruciare il LED.

Ma qui, oltre al burnout, c'è un'altra spiacevole proprietà: il degrado dei LED, che è più caratteristico dei LED bianchi e blu: dopo un po ', la luminosità del bagliore diventa piuttosto insignificante, sebbene la corrente attraverso il LED scorra abbastanza sufficiente, a livello nominale.

Non si può dire che non brilli affatto, il bagliore è appena percettibile, ma questa non è più una torcia. Se alla corrente nominale il degrado si verifica non prima di un anno di bagliore continuo, quindi a una corrente sovrastimata, questo fenomeno può essere previsto in mezz'ora. Tale inclusione del LED dovrebbe essere definita cattiva.

Un tale schema può essere spiegato solo dal desiderio di risparmiare su un resistore, saldatura e costi di manodopera, che, con una scala di produzione di massa, è apparentemente giustificato. Inoltre, un accendino o un portachiavi è una cosa usa e getta ed economica: il gas si è esaurito o la batteria si è esaurita: il souvenir è stato semplicemente gettato via.

Figura 2. Lo schema è pessimo, ma è usato abbastanza spesso.

Succedono cose molto interessanti (ovviamente per caso) se, secondo questo schema, il LED è collegato a un alimentatore con una tensione di uscita di 12 V e una corrente di almeno 3 A: si verifica un lampo abbagliante, un botto piuttosto forte, si sente il fumo e rimane un odore soffocante. Allora ricordo questa parabola: “È possibile guardare il Sole attraverso un telescopio? Sì, ma solo due volte. Una volta con l'occhio sinistro, una volta con il destro. A proposito, collegare un LED senza un resistore limitatore è l'errore più comune per i principianti e vorrei metterlo in guardia.

Per correggere questa situazione, per prolungare la durata del LED, il circuito dovrebbe essere leggermente modificato.

Figura 3. Buon schema, corretto.

È questo schema che dovrebbe essere considerato buono o corretto. Per verificare se il valore della resistenza R1 è indicato correttamente, è possibile utilizzare la formula mostrata in Figura 1. Ipotizziamo che la caduta di tensione ai capi del LED sia di 2V, corrente 20mA, tensione di alimentazione 3V dovuta all'utilizzo di due batterie AA .

In generale, non è necessario sforzarsi di limitare la corrente al livello dei 20 mA massimi consentiti, è possibile alimentare il LED con una corrente inferiore, beh, almeno 15 ... 18 milliampere. In questo caso si verificherà una leggerissima diminuzione della luminosità, che l'occhio umano, per le caratteristiche del dispositivo, non noterà affatto, ma la durata del LED aumenterà sensibilmente.

Un altro esempio di cattiva accensione dei LED si può riscontrare in varie torce, che sono già più potenti di portachiavi e accendini. In questo caso, un certo numero di LED, a volte piuttosto grandi, sono semplicemente collegati in parallelo, e anche senza una resistenza di limitazione, che funge anche da resistenza interna della batteria. Tali torce abbastanza spesso vengono riparate proprio a causa del burnout dei LED.

Figura 4. Un pessimo circuito di commutazione.

Sembrerebbe che il circuito mostrato nella figura 5 possa correggere la situazione: bastava un resistore e le cose sembravano essere in via di guarigione.

Figura 5. Questo è già un po' meglio.

Ma una tale inclusione non aiuterà molto. Il fatto è che in natura è semplicemente impossibile trovare due dispositivi a semiconduttore identici. Ecco perché, ad esempio, transistor dello stesso tipo hanno un guadagno diverso, anche se provengono dallo stesso lotto di produzione. Anche tiristori e triac sono diversi. Alcuni si aprono facilmente, mentre altri sono così duri che devono essere abbandonati. Lo stesso si può dire dei LED: è semplicemente impossibile trovarne due assolutamente identici, specialmente tre o un intero gruppo.

Nota sull'argomento. Nel DataSheet per il gruppo LED SMD-5050 (tre LED indipendenti in un alloggiamento), l'inclusione mostrata nella Figura 5 non è consigliata. Ad esempio, a causa della diffusione dei parametri dei singoli LED, si può notare una differenza nel loro bagliore. E sembrerebbe, in un caso!

Naturalmente, i LED non hanno alcun guadagno, ma esiste un parametro così importante come la caduta di tensione diretta. E anche se i LED provengono dallo stesso lotto tecnologico, dallo stesso pacchetto, semplicemente non ce ne saranno due identici. Pertanto, la corrente per tutti i LED sarà diversa. Il LED che ha più corrente, e prima o poi supera la corrente nominale, si brucerà prima di chiunque altro.

In connessione con questo sfortunato evento, tutta la corrente possibile passerà attraverso i due LED superstiti, superando naturalmente quella nominale. Dopotutto, il resistore è stato calcolato "per tre", per tre LED. Sovracorrente causerà anche un aumento del riscaldamento dei cristalli LED, e anche quello che risulta essere "più debole" si brucia. Anche l'ultimo LED non ha altra scelta che seguire l'esempio dei suoi compagni. Questa è la reazione a catena.

In questo caso, la parola "bruciare" significa semplicemente interrompere il circuito. Ma può succedere che uno dei LED subisca un cortocircuito elementare, deviando gli altri due LED. Naturalmente usciranno sicuramente, anche se rimarranno vivi. Il resistore con un tale malfunzionamento si surriscalda intensamente e alla fine, forse, si esaurirà.

Per evitare che ciò accada, il circuito deve essere leggermente modificato: per ogni LED, installare il proprio resistore, mostrato in Figura 6.

Figura 6. Ed è così che i LED dureranno a lungo.

Qui tutto è come richiesto, tutto è secondo le regole del circuito: la corrente di ciascun LED sarà limitata dal suo resistore. In un tale circuito, le correnti attraverso i LED sono indipendenti l'una dall'altra.

Ma anche questa inclusione non suscita molto entusiasmo, poiché il numero di resistori è uguale al numero di LED. Vorrei che ci fossero più LED e meno resistenze. Come essere?

La via d'uscita da questa situazione è abbastanza semplice. Ogni LED deve essere sostituito con una stringa di LED collegati in serie, come mostrato nella Figura 7.

Figura 7 Collegamento in parallelo ghirlande.

Il prezzo per tale miglioramento sarà un aumento della tensione di alimentazione. Se solo tre volt sono sufficienti per un LED, anche due LED collegati in serie non possono essere illuminati da una tale tensione. Quindi quale tensione è necessaria per accendere una stringa di LED? O in altre parole, quanti LED possono essere collegati a un alimentatore con una tensione, ad esempio, di 12V?

Commento. Il nome "ghirlanda" di seguito va inteso non solo come addobbo per l'albero di Natale, ma anche come qualsiasi dispositivo di illuminazione a LED in cui i LED sono collegati in serie o in parallelo. La cosa principale è che il LED non è solo. Una ghirlanda, è anche una ghirlanda in Africa!

Per ottenere la risposta a questa domanda, è sufficiente dividere semplicemente la tensione di alimentazione per la caduta di tensione attraverso il LED. Nella maggior parte dei casi, nei calcoli si presume che questa tensione sia di 2 V. Quindi risulta 12/2=6. Ma non dobbiamo dimenticare che una parte della tensione deve rimanere per il resistore di spegnimento, almeno 2 volt.

Risulta che rimangono solo 10 V per i LED e il numero di LED diventerà 10/2=5. In questo stato di cose, per ottenere una corrente di 20 mA, il resistore limitatore deve avere un valore nominale di 2 V / 20 mA \u003d 100Ω. La potenza della resistenza in questo caso sarà P=U*I=2V*20mA=40mW.

Tale calcolo è abbastanza corretto se la tensione continua dei LED nella ghirlanda, come indicato, è 2V. È questo valore che viene spesso preso nei calcoli come una media. Ma in realtà questa tensione dipende dal tipo di LED, dal colore del bagliore. Pertanto, quando si calcolano le ghirlande, è necessario concentrarsi sul tipo di LED. Cadute di tensione per i LED tipi diversi sono riportati nella tabella mostrata in Figura 8.

Figura 8. Caduta di tensione tra LED di diversi colori.

Pertanto, con una tensione di alimentazione di 12 V, meno la caduta di tensione attraverso il resistore limitatore di corrente, è possibile collegare un totale di 10 / 3,7 = 2,7027 LED bianchi. Ma non puoi tagliare un pezzo da un LED, quindi puoi collegare solo due LED. Questo risultato si ottiene prendendo dalla tabella il valore massimo della caduta di tensione.

Se sostituiamo 3V nel calcolo, è abbastanza ovvio che è possibile collegare tre LED. In questo caso, ogni volta devi ricalcolare scrupolosamente la resistenza del resistore limitatore. Se i LED reali risultano avere una caduta di tensione di 3,7 V, o forse superiore, tre LED potrebbero non accendersi. Quindi è meglio fermarsi a due.

In linea di principio non importa di che colore saranno i LED, è solo che durante il calcolo dovrai tenere conto di diverse cadute di tensione a seconda del colore del bagliore del LED. La cosa principale è che sono progettati per una corrente. È impossibile assemblare una ghirlanda seriale di LED, alcuni dei quali hanno una corrente di 20 mA e l'altra parte di 10 milliampere.

È chiaro che a una corrente di 20 mA, i LED con una corrente nominale di 10 mA si bruceranno semplicemente. Se, tuttavia, la corrente è limitata a 10 mA, allora 20 milliampere non si illumineranno abbastanza intensamente, proprio come in un interruttore con un LED: puoi vederlo di notte, ma non di giorno.

Per semplificarsi la vita, i radioamatori sviluppano vari programmi di calcolatrice che facilitano tutti i tipi di calcoli di routine. Ad esempio, programmi per il calcolo di induttanze, filtri di vario tipo, stabilizzatori di corrente. Esiste un tale programma per il calcolo delle ghirlande a LED. Uno screenshot di tale programma è mostrato nella Figura 9.

Figura 9. Schermata del programma "Calcolo_della_resistenza_della_resistenza_Ledz_".

Il programma funziona senza installazione nel sistema, devi solo scaricarlo e usarlo. Tutto è così semplice e chiaro che non è richiesta alcuna spiegazione per lo screenshot. Naturalmente tutti i LED devono essere dello stesso colore e con la stessa corrente.

I resistori di limitazione sono, ovviamente, buoni. Ma solo quando si sa che questa ghirlanda sarà alimentata da una tensione costante di 12V e la corrente attraverso i LED non supererà il valore calcolato. Ma cosa succede se semplicemente non esiste una sorgente con una tensione di 12V?

Una tale situazione può verificarsi, ad esempio, in un camion con una tensione di rete di bordo di 24 V. Un attuale stabilizzatore aiuterà a uscire da una tale situazione di crisi, ad esempio "SSC0018 - Stabilizzatore regolabile corrente 20..600mA". Il suo aspetto è mostrato nella Figura 10. Tale dispositivo può essere acquistato nei negozi online. Il prezzo di emissione è di 140 ... 300 rubli: tutto dipende dall'immaginazione e dall'impudenza del venditore.

Figura 10. Stabilizzatore di corrente regolabile SSC0018

Le specifiche dello stabilizzatore sono mostrate nella Figura 11.

Figura 11. Specifiche dello stabilizzatore di corrente SSC0018

L'attuale stabilizzatore SSC0018 è stato originariamente progettato per l'uso in Lampade a LED, ma può anche essere utilizzato per caricare piccole batterie. Usare SSC0018 è abbastanza semplice.

La resistenza di carico all'uscita dello stabilizzatore di corrente può essere zero, puoi semplicemente cortocircuitare i terminali di uscita. Dopotutto, gli stabilizzatori e le fonti di corrente non temono i cortocircuiti. In questo caso, la corrente di uscita sarà nominale. Se imposti 20 mA, questo è quanto sarà.

Da quanto sopra, possiamo concludere che un milliamperometro può essere collegato "direttamente" all'uscita dello stabilizzatore di corrente corrente continua. Tale connessione dovrebbe essere avviata dal limite di misurazione più grande, perché nessuno sa quale corrente viene regolata lì. Quindi, semplicemente ruotando il resistore di sintonia, impostare la corrente richiesta. In questo caso, ovviamente, non dimenticare di collegare lo stabilizzatore di corrente SSC0018 all'alimentatore. La Figura 12 mostra lo schema elettrico del SSC0018 per l'alimentazione dei LED collegati in parallelo.

Figura 12. Cablaggio ai LED di alimentazione collegati in parallelo

Qui tutto è chiaro dal diagramma. Per quattro LED con un consumo di corrente di 20 mA ciascuno, è necessario impostare una corrente di 80 mA all'uscita dello stabilizzatore. Allo stesso tempo, all'ingresso dello stabilizzatore SSC0018, sarà richiesta una tensione leggermente superiore alla caduta di tensione su un LED, come menzionato sopra. Ovviamente è adatta anche una tensione più elevata, ma ciò porterà solo a un ulteriore riscaldamento del microcircuito stabilizzatore.

Commento. Se, per limitare la corrente con un resistore, la tensione dell'alimentatore deve superare leggermente la tensione totale sui LED, solo due volt, quindi per il normale funzionamento del regolatore di corrente SSC0018, questo eccesso dovrebbe essere leggermente superiore. Non meno di 3 ... 4V, altrimenti l'elemento di regolazione dello stabilizzatore semplicemente non si aprirà.

La Figura 13 mostra la connessione dello stabilizzatore SSC0018 quando si utilizza una ghirlanda di diversi LED collegati in serie.

Figura 13. Alimentazione di una stringa seriale tramite lo stabilizzatore SSC0018

La cifra è tratta dalla documentazione tecnica, quindi proviamo a calcolare il numero di LED nella ghirlanda e pressione costante richiesto dall'alimentazione.

La corrente indicata nel diagramma, 350 mA, ci consente di concludere che la ghirlanda è assemblata da potenti LED bianchi, perché, come detto poco sopra, lo scopo principale dello stabilizzatore SSC0018 sono le fonti di illuminazione. La caduta di tensione sul LED bianco è compresa tra 3 e 3,7 V. Per il calcolo, dovresti prendere il valore massimo di 3,7 V.

La massima tensione di ingresso dell'SSC0018 è 50V. Sottraiamo da questo valore 5V, necessari al funzionamento dello stabilizzatore stesso, rimangono 45V. Questa tensione può "accendere" 45/3.7=12.1621621... LED. Ovviamente, questo dovrebbe essere arrotondato a 12.

Il numero di LED potrebbe essere inferiore. Quindi la tensione di ingresso dovrà essere ridotta (mentre la corrente di uscita non cambierà, rimarrà 350mA come è stata regolata), perché dovrebbero essere applicati 50V a 3 LED, anche potenti? Una simile presa in giro può finire male, perché i potenti LED non sono affatto economici. Quale tensione è necessaria per collegare tre potenti LED quelli che desiderano, e saranno sempre trovati, possono contarsi.

Il dispositivo stabilizzatore di corrente regolabile SSC0018 è abbastanza buono. Ma la domanda è: è sempre necessario? E il prezzo del dispositivo è alquanto imbarazzante. Quale potrebbe essere la via d'uscita da questa situazione? Tutto è molto semplice. Un ottimo stabilizzatore di corrente si ottiene dai regolatori di tensione integrati come la serie 78XX o LM317.

Per creare un tale stabilizzatore di corrente basato su uno stabilizzatore di tensione, sono necessarie solo 2 parti. In realtà, lo stabilizzatore stesso e un singolo resistore, la cui resistenza e potenza saranno calcolate dal programma StabDesign, il cui screenshot è mostrato in Figura 14.

Figura 14. Calcolo dello stabilizzatore corrente utilizzando il programma StabDesign.

Il programma non richiede spiegazioni particolari. Nel menù a tendina Tipo si seleziona il tipo di stabilizzatore, si imposta la corrente richiesta nella riga In e si preme il pulsante Calcola. Il risultato è la resistenza del resistore R1 e la sua potenza. Nella figura il calcolo è stato effettuato per una corrente di 20mA. Questo è per il caso in cui i LED sono collegati in serie. Per una connessione parallela, la corrente viene calcolata nello stesso modo mostrato nella Figura 12.

La ghirlanda di LED è collegata al posto del resistore Rn, che simboleggia il carico dello stabilizzatore di corrente. È anche possibile collegare un solo LED. In questo caso, il catodo è collegato a un filo comune e l'anodo al resistore R1.

La tensione di ingresso dello stabilizzatore di corrente considerato è compresa tra 15 e 39 V, poiché viene utilizzato lo stabilizzatore 7812 con una tensione di stabilizzazione di 12 V.

Sembrerebbe che questa storia sui LED possa essere completata. Ma ci sono anche strisce LED, di cui parleremo nel prossimo articolo.

Boris Aladyshkin

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Poiché il LED è un dispositivo a semiconduttore, è necessario rispettare la polarità durante il collegamento al circuito. Il LED ha due uscite, una delle quali è il catodo ("meno") e l'altra è l'anodo ("più").

Il LED sarà acceso solo quando è collegato direttamente, come mostrato in figura

Alla riaccensione il LED non si accenderà. Inoltre, il guasto del LED è possibile a bassi valori consentiti della tensione inversa.

Le dipendenze della corrente dalla tensione per inclusioni dirette (curva blu) e inverse (curva rossa) sono mostrate nella figura seguente. Non è difficile determinare che ogni valore di tensione corrisponde alla propria quantità di corrente che scorre attraverso il diodo. Maggiore è la tensione, maggiore è il valore corrente (e maggiore è la luminosità). Per ogni LED ci sono valori consentiti tensioni di alimentazione Umax e Umaxarr (rispettivamente per commutazione diretta e inversa). Quando vengono applicate tensioni superiori a questi valori, si verifica un guasto elettrico, a seguito del quale il LED si guasta. Esiste anche un valore minimo della tensione di alimentazione Umin, al quale il LED si accende. L'intervallo di tensioni di alimentazione compreso tra Umin e Umax è chiamato zona "di lavoro", poiché è qui che è garantito il funzionamento del LED.

1. C'è un LED, come collegarlo correttamente nel caso più semplice?

Per collegare correttamente il LED nel caso più semplice, è necessario collegarlo tramite un resistore limitatore di corrente.

Esempio 1

È presente un LED con una tensione operativa di 3 volt e una corrente operativa di 20 mA. Deve essere collegato a una fonte da 5 volt.

Calcolare la resistenza del resistore limitatore di corrente

R = Tempra / ILED
Uquenching = Upower - ULED
Ualimentazione = 5 V
ULED = 3 V
ILED = 20 mA = 0,02 A
R \u003d (5-3) / 0,02 \u003d 100 Ohm \u003d 0,1 kOhm

Cioè, devi prendere un resistore con una resistenza di 100 ohm

P.S. È possibile utilizzare il calcolatore di resistori LED in linea

2. Come collegare più LED?

Colleghiamo più LED in serie o in parallelo, calcolando la resistenza richiesta.

Esempio 1

Sono disponibili LED con una tensione operativa di 3 volt e una corrente operativa di 20 mA. È necessario collegare 3 LED a una fonte di 15 volt.

Facciamo un calcolo: 3 LED per 3 volt \u003d 9 volt, ovvero una sorgente da 15 volt è sufficiente per accendere i LED in serie

Il calcolo è simile all'esempio precedente.

R = Tempra / ILED

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

Esempio 2

Lascia che ci siano LED con una tensione operativa di 3 volt e una corrente operativa di 20 mA. È necessario collegare 4 LED a una fonte di 7 volt

Facciamo un calcolo: 4 LED per 3 volt \u003d 12 volt, il che significa che non abbiamo abbastanza tensione per collegare i LED in serie, quindi li collegheremo in serie-parallelo. Dividiamoli in due gruppi di 2 LED. Ora dobbiamo calcolare i resistori di limitazione della corrente. Analogamente ai paragrafi precedenti, calcoliamo le resistenze di limitazione di corrente per ogni ramo.

R = Tempra / ILED
Uquenching = Upower - N * ULED
Ualimentazione = 7 V
ULED = 3 V
ILED = 20 mA = 0,02 A
R \u003d (7-2 * 3) / 0,02 \u003d 50 Ohm \u003d 0,05 kOhm

Poiché i LED nei rami hanno gli stessi parametri, le resistenze nei rami sono le stesse.

Esempio 3

Se ci sono LED di marche diverse, li combiniamo in modo tale che ogni ramo abbia LED di UN SOLO tipo (o con la stessa corrente di funzionamento). In questo caso non è necessario osservare le stesse tensioni, perché calcoliamo la nostra resistenza per ogni ramo.

Ad esempio, ci sono 5 diversi LED:
1a tensione rossa 3 volt 20 mA
2a tensione verde 2,5 volt 20 mA
3a tensione blu 3 volt 50 mA
4a tensione bianca 2,7 volt 50 mA
5a tensione gialla 3,5 volt 30 mA

Dal momento che dividiamo i LED in gruppi per corrente
1) 1° e 2°
2) 3° e 4°
3) 5°

calcoliamo le resistenze per ogni ramo:
R = Tempra / ILED
Uquenching = Upower - (ULEDY + ULEDX + ...)
Ualimentazione = 7 V
ULED1 = 3 V
ULED2 = 2,5 V
ILED = 20 mA = 0,02 A
R1 = (7-(3+2.5))/0.02 = 75 Ohm = 0.075 kOhm

allo stesso modo
R2 = 26 Ohm
R3 = 117 Ohm

Allo stesso modo, puoi disporre qualsiasi numero di LED

NOTA IMPORTANTE!!!

Quando si calcola la resistenza di limitazione della corrente, si ottengono valori numerici che non sono nella serie standard di resistenze, PERTANTO, selezioniamo un resistore con una resistenza leggermente maggiore di quella calcolata.

3. Cosa succede se è presente una sorgente di tensione con una tensione di 3 volt (o inferiore) e un LED con una tensione operativa di 3 volt?

È accettabile (MA NON DESIDERABILE) includere un LED in un circuito senza resistenza di limitazione della corrente. Gli svantaggi sono evidenti: la luminosità dipende dalla tensione di alimentazione. È preferibile utilizzare convertitori cc-cc (convertitori boost di tensione).

4. È possibile accendere più LED con la stessa tensione operativa di 3 volt in parallelo tra loro a una sorgente di 3 volt (o inferiore)? Nelle lanterne "cinesi", questo è esattamente ciò che viene fatto.

Ancora una volta, questo è accettabile nella pratica radioamatoriale. Gli svantaggi di tale inclusione: poiché i LED hanno una certa diffusione nei parametri, si osserverà la seguente immagine, alcuni si illumineranno più luminosi, mentre altri saranno più deboli, il che non è estetico, che è ciò che osserviamo nelle torce sopra. È preferibile utilizzare convertitori cc-cc (convertitori boost di tensione).

Un diodo a emissione di luce (LED) è un diodo a semiconduttore in grado di emettere luce quando gli viene applicata una tensione in avanti. In realtà, è un diodo che converte l'energia elettrica in luce. A seconda del materiale di cui è composto il LED, può emettere luce di diverse lunghezze d'onda (diversi colori) e avere caratteristiche elettriche diverse.

I LED sono utilizzati in molte aree della nostra vita come mezzo di visualizzazione. informazioni visive. Ad esempio, sotto forma di singoli emettitori o sotto forma di strutture di più LED: indicatori a sette segmenti, matrici LED, cluster e così via. Anche negli ultimi anni i LED hanno occupato attivamente il segmento dei dispositivi di illuminazione. Sono utilizzati nei fari delle automobili, lanterne, lampade e lampadari.

Designazione del LED sullo schema

Negli schemi elettrici un LED è indicato dal simbolo di un diodo con due frecce. Le frecce puntano lontano dal diodo, a simboleggiare l'emissione di luce. Da non confondere con il fotodiodo, che ha delle frecce rivolte verso di esso.

Negli schemi domestici, la designazione della lettera di un singolo LED è HL.

Conclusioni e marcatura del LED

Un LED monocolore standard ha due terminali: un anodo e un catodo. È possibile determinare visivamente quale delle conclusioni è l'anodo. Per i LED a filo, l'anodo è generalmente più lungo del catodo.

I LED SMD hanno gli stessi pin, ma sul retro di solito c'è un segno a forma di triangolo o qualcosa come la lettera T. L'anodo è il pin che si trova di fronte a un lato del triangolo o alla parte superiore della lettera T.

Se non è possibile determinare visivamente dove si trovano le conclusioni, è possibile far suonare il LED. Per fare ciò è necessaria una fonte di alimentazione o un adattatore in grado di erogare una tensione di circa 5 volt. Colleghiamo qualsiasi uscita del LED al meno della sorgente e colleghiamo la seconda al terminale positivo della sorgente tramite una resistenza di 200 - 300 Ohm. Se il LED è collegato correttamente, si accenderà. Altrimenti, scambia le conclusioni in alcuni punti e ripeti la procedura.

Puoi fare a meno di un resistore se non colleghi il terminale positivo dell'alimentatore, ma lo "colpisci" rapidamente sull'uscita del LED. Ma in generale, è impossibile applicare una tensione elevata al LED senza limitare la corrente: può fallire!

Tensione LED

Un LED emette luce quando gli viene applicata una tensione nella direzione in avanti: positiva all'anodo e negativa al catodo.

La tensione minima alla quale il LED inizia a illuminarsi dipende dal suo materiale. La tabella seguente mostra i valori di tensione dei LED ad una corrente di prova di 20 mA e i colori che emettono. Ho preso questi dati dal catalogo Vishay LED, da varie schede tecniche e da Wikipedia.

La tensione più alta è richiesta per i LED blu e bianchi e la più bassa per gli infrarossi e il rosso.

La radiazione di un LED a infrarossi non è visibile all'occhio umano, quindi questi LED non vengono utilizzati come indicatori. Sono utilizzati in vari sensori, retroilluminazione di videocamere. A proposito, se accendi il LED a infrarossi e lo guardi attraverso la fotocamera di un telefono cellulare, il suo bagliore sarà chiaramente visibile.

La tabella mostrata fornisce valori approssimativi di tensione del LED. Di solito questo è sufficiente per accenderlo. L'esatta tensione diretta di un particolare LED può essere trovata nella sua scheda tecnica in Caratteristiche elettriche. Indica il valore nominale della tensione diretta ad una data corrente del LED. Ad esempio, diamo un'occhiata alla scheda tecnica del LED SMD rosso di Kingbright.

Volt-ampere caratteristico del LED

La caratteristica corrente-tensione di un LED mostra la relazione tra la tensione applicata e la corrente del LED. La figura seguente mostra un ramo diretto della caratteristica dallo stesso foglio dati.

Se il LED è collegato a una fonte di alimentazione (all'anodo +, al catodo -) e aumenta gradualmente la tensione su di esso da zero, la corrente del LED cambierà in base a questo grafico. Mostra che dopo aver superato il punto di "curva", la corrente attraverso il LED aumenterà bruscamente con piccoli cambiamenti di tensione. Questo è esattamente il motivo per cui il LED non può essere collegato a nessuna fonte di alimentazione senza un resistore, a differenza di una lampadina a incandescenza.

Maggiore è la corrente, più luminoso è il LED. Tuttavia, è naturalmente impossibile aumentare la corrente del LED all'infinito. In alta corrente Il LED si surriscalda e si brucia. A proposito, se ti applichi immediatamente al LED alta tensione può persino schiaffeggiare come un debole petardo!

Altre caratteristiche del LED

Quali altre caratteristiche del LED sono interessanti dal punto di vista dell'utilizzo pratico?

Massima dissipazione di potenza, massima corrente diretta e impulsiva e massima tensione inversa. Queste caratteristiche mostrano i valori limite di tensioni e correnti che non devono essere superati. Sono descritti nella scheda tecnica nella sezione Valori massimi assoluti.

Se si applica tensione al LED nella direzione opposta, il LED non si accenderà e in generale potrebbe non funzionare. Il fatto è che con la tensione inversa può verificarsi un guasto, a seguito del quale corrente inversa Il LED aumenterà bruscamente. E se la potenza assegnata al LED (corrente inversa * per invertire la tensione) supera quella consentita, si esaurirà. In alcuni fogli dati viene inoltre fornito il ramo inverso della caratteristica corrente-tensione, da cui è chiaro a quale interruzione di tensione si verifica.

Intensità della radiazione (intensità della luce)

In parole povere, questa è una caratteristica che determina la luminosità del bagliore del LED a una data corrente di prova (di solito 20 mA). È designato - Iv ed è misurato in microcandele (mcd). Più luminoso è il LED, maggiore è il valore Iv. La definizione scientifica dell'intensità della luce è su Wikipedia.

Interessante è anche il grafico dell'intensità relativa della radiazione LED dalla corrente diretta. Per alcuni LED, ad esempio, all'aumentare della corrente, l'intensità della radiazione cresce sempre meno. La figura mostra diversi esempi.

Caratteristica spettrale

Determina in quale gamma di lunghezze d'onda emette il LED, grosso modo il colore della radiazione. Di solito vengono forniti il ​​valore di picco della lunghezza d'onda e un grafico dell'intensità dell'emissione del LED dalla lunghezza d'onda. Guardo raramente questi dati. So, ad esempio, che il LED è rosso e questo mi basta.

Caratteristiche climatiche

Determinano l'intervallo di temperatura operativa del LED e la dipendenza dei parametri del LED (corrente diretta e intensità della radiazione) dalla temperatura. Se il LED verrà utilizzato ad alte o basse temperature, è necessario prestare attenzione a queste caratteristiche.

Come funziona un LED?

Il materiale dell'articolo è progettato per ingegneri elettronici principianti, quindi deliberatamente non tocco la fisica del LED. La consapevolezza che un LED emette fotoni come risultato della ricombinazione dei portatori di carica in zona p-n transizione, non ne porta nessuna informazioni utili per l'uso pratico dei LED. E non solo per l'uso, ma anche per la comprensione in linea di principio.

Tuttavia, se vuoi approfondire questo argomento, allora ti do la direzione dove scavare: Pasynkov V.V., Chirkin L.K. "Dispositivi a semiconduttore" o Zi.S "Fisica dei dispositivi a semiconduttore". Questi sono libri di testo VUZ'ovskie: lì tutto è cresciuto.

Informazioni sul collegamento dei LED nel seguente materiale ...

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