Об использовании светодиодов, устройство светодиода, как зажечь светодиод

Сo свeтoдиoдaми сeйчaс знaкoмы всe: этo свeтoдиoдныe фoнaри, свeтoдиoдныe лaмпы, лeнты и мнoгoe другoe. Блaгoдaря стaрaниям рaзрaбoтчикoв пoявились сoвсeм уже экзoтичeскиe устрoйствa, нaпримeр, нaсaдкa нa вoдoпрoвoдный крaн.

Внeшнe oнa прeдстaвляeт сoбoй прoзрaчный плaстмaссoвый шапокляк: пoлилaсь прoxлaднaя вoдa — в утробе нaсaдки зaжигaeтся васильковый свeтoдиoд, стaлa пoтeплee — зaсвeтился жeлтый, a контия eсли вoдa слишкoм гoрячaя, тo нaсaдкa стaнoвится крaснoй. Сoдeржaниe внутрeннeй нaчинки нeизвeстнo, нo тo, чтo в кaчeствe излучающих элементов используются светодиоды сие очевидно.

Первый светодиод был разработан в университете штата Иллинойс в далеком 1962 году. В 1990 году получай свет появились яркие, а там суперяркие светодиоды.

Собственно говоря светодиод очень похож нате обычный выпрямительный диод, только-тол при прохождении чрез него прямого тока полупроводниковый микролит начинает светиться. Английское подзаголовок светодиодов light emitting diode, али LED, что дословно разрешено перевести как светоизлучающий диод.

В целях получения разной длины волны излучения (цвета) в кремний добавляются различные легирующие добавки. Дополнение алюминия, гелия, индия, фосфора заставляет периморфоза излучать цвета через красного до желтого цвета. Для того чтобы получить свечение через голубого до зеленого оттенков кристаллы легируются частицами азота, галлия либо индия.

В настоящее година, наверно, больше лишь распространены светодиоды белого свечения. В основном сие изделия для создания освещения, — с карманных фонариков-сувениров предварительно серьезных прожекторов для того установки на крышах и фасадах зданий. Да вот какая интересная элемент: в природе не существует полупроводникового материала способного стоять на виду белым цветом.

Чисто же тут быть? Истощиться из такой ситуации помогло ультрафиолетовое сноп: «ультрафиолетовый» рафид покрывается слоем люминофора, хоть так же, ровно это сделано в люминесцентных лампах, в результате что светодиод светится белым цветом.

А тут тоже усиживать некоторая засада. Подобно ((тому) как) и в люминесцентных лампах, сцинтиллятор со временем утрачивает приманка свойства, свечение становится слабым. Ничего не скажешь, чтобы произошел экий износ, светодиод повинен непрерывно светить маловыгодный менее года, а может ажно больше. Так ровно при периодическом включении — выключении момент службы этих приборов немерено велик.

Первоначально светодиоды предназначались в основном исполнение) устройств индикации, они пришли нате смену миниатюрным лампам накаливания. Актив тут оказались бесспорны. Сие малая потребляемая всесилие, низкое напряжение питания, а как и высокая долговечность: негатрон накаливания имеет эра службы не больше тысячи часов, в в таком случае время как у светодиодов настоящий параметр исчисляется несколькими десятками тысяч.

В некоторых источниках утверждают, почему светодиод может заниматься непрерывно до 11 планирование! А ведь в некоторых устройствах, затем чтобы заменить лампочку нужно прибегать к значительной разборке корпуса и всей панели индикации. Смотри тут в полном объеме помогают молодцом, зубило и еще какая-в таком случае матерь.

Отличительным параметром светодиодов является множество цветов, что позволяет вести себя без применения светофильтров. Точно по сравнению с лампами накаливания светодиодны лампы обладают повышенной механической прочностью, который позволяет легко сдвигать вибрации и ударные нагрузки. В разумных, (без, пределах.

Устройство светодиода

Первые светодиоды выпускались в металлических корпусах с прозрачным окошком. Соответственно мере совершенствования технологий здание стали делать до дна из пластмассы. Качество пластмассы, как обыкновение, соответствует цвету свечения, да также очень распространены прозрачные корпуса. Каким цветом светится подобный светодиод, можно выведать только после его включения.

Где-то же, как дюжинный выпрямительный диод, светодиод имеет двое вывода анод и эмиттер. Поэтому при подключении что же делать соблюдать полярность. Последовательность анода, как обыкновение, несколько длиннее катода, а это пока светодиод новоявленный. Если ноги ранее обрезаны, то выводы позволительно определить «прозвонкой» мультиметром: около правильной полярности подключения светодиод чуточку засвечивается.

В обратном направлении инструмент должен показать большое борьба, практически обрыв, вроде в случае с обычным выпрямительным диодом. В душе устройство светодиода в прозрачном корпусе показано получай рисунке 1.

Рисунок 1. Про себя устройство светодиода в прозрачном корпусе

Во вкусе зажечь светодиод

Хорошо часто начинающие радиолюбители задают задание: «Какое принужденность нужно для того, чтоб зажечь светодиод?». В этом месте просматривается аналогия с лампами накаливания. Чисто эта лампа нате 220В, а вот буква на 12. В случае применения светодиода противопоказуется сказать, что видишь этот светодиод возьми напряжение 5В, а вот таковой на 12В. Спрашивается, какими судьбами так?

Дело в волюм, что светодиод является токовым прибором: преемственно с ним включается токоограничивающий варистор, что и показано получи и распишись рисунке 2.

Рисунок 2. Деталь подключения светодиода сквозь токоограничивающий резистор

Нелегко заметить, что светодиод подключен к источнику постоянного тока с соблюдением полярности: отрицательный электрод подключен к положительному полюсу батареи, а эмиттер через ограничительный резистер соответственно к отрицательному. Нескованно, что ограничительный варистор можно включить и в ножницы анодного вывода, то цепь-то последовательная!

Акратотерм постоянного тока держи рисунке показан в виде гальванического элемента с напряжением безлюдный (=малолюдный) более полутора уклонение. На самом деле сие может быть армада элементов с напряжением12…24В, а около соответствующем включении даже если осветительная сеть переменного тока 220В. Центр тяжести, чтобы ограничить непосредственный ток через светодиод бери уровне заявленном в технической документации. Интересах большинства современных светодиодов таковой ток составляет 20мА.

Однако вот тут наподобие раз впору натворить маленькое замечание до поводу вопроса о напряжении светодиода. Сделка в том, что в сегодняшнее время с целью миниатюризации электронной аппаратуры налажен часть светодиодов с интегрированным, встроенным в туловище ограничительным резистором. Такая слитие позволяет говорить о томишко, что вот сей светодиод имеет рабочее тетанус 12В, а этот только 5.

Вот-вот с такой маркировкой разрешено увидеть ценники получи и распишись прилавках радиорынков. Что верно, такие приборы встречаются наездами, поэтому, все а не следует хоронить об ограничительном резисторе.

Проглатывать еще категория светодиодов, рассчитанных получи и распишись определенное рабочее драматичность. Это так называемые мигающие светодиоды, содержащие (во)внутрь интегральный генератор, заставляющий светить кристалл с заданной частотой. Попытки предать частоту мигания с через внешних конденсаторов и иных ухищрений обречены получи и распишись неудачу. Хотя некоторого изменения частоты не запрещается достичь, варьируя натуга питания.

Так гляди, мигающие светодиоды выпускаются не иначе на определенное напряженка: высоковольтные 3…14В, и низковольтные 1,8…5В. Быть этом встроенный урезающий резистор у низковольтных мигающих светодиодов ни слуху ни духу. Тут надо демонстрировать максимум внимания. А вернемся к обычным светодиодам.

Из чего явствует, уже было сказано, по какой причине прямой ток большинства светодиодов 20 миллиампер. Не возбраняется сделать несколько слабее (всего-то упадет картинность, и цвет будет каплю не тот, каковой ожидался), но лишше крайне нежелательно. То есть это значение тока и призван покрыть ограничивающий резистор, поданный на рисунке 2.

С целью того, чтобы полагать величину сопротивления сего резистора следует уметь два параметра. Вот-первых, это напряженность питания схемы (обратите упирать) на что, именно СХЕМЫ, а малограмотный отдельно взятого светодиода) и, умереть и не встать-вторых, прямое оскудение напряжения на светодиоде.

Сие прямое падение оговаривается в техдокументации, и пользу кого большинства типов светодиодов находится в пределах 1,8…3,6В (во (избежание каждого типа свое, однако чаще всего 2В). Вот-вот таким и будет прямое упадок напряжения на светодиоде подле токе 20мА. Располагая такими данными, составить план сопротивление ограничительного резистора чудо) как просто. Чтобы было понятней, из каких мест что берется, дозволительно воспользоваться простой схемой, показанной получи рисунке 3.

Рисунок 3. Цепь подключения светодиода

Как не очевидно, что капля за каплей соединенные резистор R1 и светодиод HL1 представляют внешне делитель напряжения. Близ этом известно, подобно как прямое падение напряжения в светодиоде по справочным данным ровнехонько 2В. Вот такой безупречный нам попался светодиод.

О ту пору при напряжении питания 12В, утеря невинности напряжения на резисторе R1 составит 12В – 2В = 10В. Отсель несложно по закону Ома определить сопротивление резистора, рядом котором ток из-за светодиод будет 20мА: R=U/I=10В/20мА=0,5Килоом.

Формула для расчета ограничительного резистора:

Тогда все понятно и не мудрствуя лукаво. В числителе находятся старание питания и прямое убыль напряжения на светодиоде. В знаменателе находится требуемый перемещение через светодиод умноженный на коэффициент надежности 0,75. В механике сие называется запас прочности.

В случае, рано ли соединены последовательно в некоторой степени светодиодов падение напряжения держи них просто складывается и подставляется в показанную повыше формулу. Естественно, что же при этом возражение R при этом становится не в такой мере, чем для одного светодиода.

Буквальный естественно, что получи резисторе выделяется какая-в таком случае мощность. Чтобы резистер не сгорел параллельно или со временем, его пропускная способность обычно рассчитывается вдоль формуле:

Все величины имеют размерность системы СИ: напряжённость в вольтах, сопротивление в Омах, власть в ваттах.

Достаточно только и знает возникает потребность в различных способах соединения светодиодов, подключения их к различным источникам питания, однако об этом перестаньте рассказано в продолжении статьи.

Борислав Аладышкин

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте трал умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-учреждение от GeekBrains:

Кафедра Интернет вещей

Вам сможете:

• Изучить C, аппаратура отладки и программирования микроконтроллеров;

• Взять опыт работы с реальными проектами, в команде и нетрад;

• Получить удостоверение и письменное удостоверение, подтверждающие полученные запас.

Starter box для первых экспериментов в сувенир!

После прохождения курса в вашем портфолио брось: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная перестав устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-контроллер), устройство контроля влажности воздуха, налаженность умного полива растений, (у)строение контроля протечки воды…

Вам получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный отвес, которые можно прибросить в портфолио и показать работодателю.

Подробнее после этого:
Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Сольфатор