Tungkol sa paggamit ng mga LED, LED na aparato, kung paano magaan ang isang LED

Ang bawat tao'y pamilyar sa mga LED ngayon: LED lights, LED lamp, ribbons, at marami pa. Salamat sa mga pagsisikap ng mga nag-develop, ang ganap na mga kakaibang aparato ay lumitaw, halimbawa, isang nozzle sa isang gripo ng tubig.

Sa panlabas, ito ay isang transparent na plastik na silindro: cool na tubig na ibinuhos - sa loob ng nozzle isang asul na LED na ilaw, naging mas mainit - naging dilaw, at kahit na ang tubig ay masyadong mainit, ang nozzle ay nagiging pula. Ang nilalaman ng panloob na pagpuno ay hindi kilala, ngunit ang katotohanan na ang mga LED ay ginagamit bilang mga elemento ng paglabas.

Ang unang LED ay binuo sa University of Illinois bumalik noong 1962. Noong 1990, maliwanag, at kalaunan ang mga superbright LEDs ay ipinanganak.

Ang LED mismo ay halos kapareho sa isang maginoo na rectifier diode, lamang kapag ang isang direktang kasalukuyang dumaan dito, ang semiconductor crystal ay nagsisimula na mamula. Ang Ingles na pangalan para sa mga LED ay light emitting diode, o LED, na literal na maaaring isalin bilang isang light emitting diode.

Upang makakuha ng iba't ibang mga haba ng haba ng radiation (kulay), ang iba't ibang mga dopant ay idinagdag sa semiconductor. Ang pagdaragdag ng aluminyo, helium, indium, posporus ay sanhi ng kristal na maglabas ng mga kulay mula pula hanggang dilaw. Upang makakuha ng isang glow mula sa asul hanggang berde, ang mga kristal ay doped na may mga particle ng nitrogen, gallium o indium.

Ngayon, ang mga puting LED ay marahil ang pinaka-karaniwan. Karaniwan, ang mga ito ay mga produkto para sa paglikha ng pag-iilaw, mula sa mga flashlight, souvenir hanggang sa mga malubhang spotlight para sa pag-install sa mga bubong at facades ng mga gusali. Ngunit narito ang isang kawili-wiling detalye: sa likas na katangian, walang materyal na semiconductor na maaaring mamula-pula.

Paano mapunta dito? Ang ultraviolet radiation ay tumulong upang makalabas sa sitwasyong ito: ang "ultraviolet" na kristal ay natatakpan ng isang layer ng pospor, na tinatayang katulad ng ginawa sa mga fluorescent lamp, bilang isang resulta kung saan ang LED ay kumikinang na puti.

Ngunit mayroon ding ilang pananambang. Tulad ng sa mga fluorescent lamp, ang pospor ay nawawala ang mga katangian nito sa paglipas ng panahon, ang glow ay nagiging mahina. Gayunpaman, upang mangyari ang gayong pagsusuot, ang LED ay dapat na patuloy na lumiwanag nang hindi bababa sa isang taon, at marahil kahit na higit pa. Kaya sa pana-panahong pag-on at off, ang buhay ng serbisyo ng mga aparatong ito ay lubos na malaki.

Sa una, ang mga LED ay inilaan higit sa lahat para sa nagpapahiwatig ng mga aparato, pinalitan nila ang mga miniature lamp na maliwanag na maliwanag. Ang mga benepisyo dito ay hindi maikakaila. Ito ay isang mababang pagkonsumo ng kuryente, mababang boltahe, at mataas na tibay: ang isang maliwanag na maliwanag na lampara ay may buhay ng serbisyo na hindi hihigit sa isang libong oras, habang ang mga LED ay mayroong parameter na ito sa sampu-sampung libo.

Sinasabi ng ilang mga mapagkukunan na ang LED ay maaaring gumana nang patuloy hanggang sa 11 taon! Ngunit sa ilang mga aparato, upang mapalitan ang isang ilaw na bombilya, ang isang tao ay kailangang maglagay sa makabuluhang pagkabagsak ng kaso at sa buong panel ng pagpapakita. Narito ang isang martilyo, isang pait at ilang iba pang ina ay tumutulong nang buo.

Ang isang natatanging parameter ng mga LED ay isang iba't ibang mga kulay, na nag-aalis ng pangangailangan para sa mga filter. Kumpara sa mga maliwanag na maliwanag na lampara Mga LED bombilya nagtamo ng tumaas na lakas ng makina, na ginagawang madali ang pagpaparaya sa pagkarga ng panginginig ng boses at pagkabigla. Sa loob ng makatuwirang mga limitasyon, siyempre.

LED na aparato

Ang mga unang LED ay ginawa sa mga kaso ng metal na may isang transparent window. Habang pinabuti ang teknolohiya, nagsimulang gawin ang katawan ng katawan ng plastik.Ang kulay ng plastik, bilang isang panuntunan, ay tumutugma sa kulay ng glow, ngunit ang mga transparent na kaso ay pangkaraniwan din. Anong kulay tulad ng LED shines, ay maaaring malaman lamang pagkatapos ng pagsasama nito.

Parehong bilang maginoo na rectifier diodeAng LED ay may dalawang pin anode at katod. Samakatuwid, kapag kumokonekta, obserbahan ang polarity. Ang output ng anode, bilang isang panuntunan, ay mas mahaba kaysa sa katod, ngunit ito ay pa rin ng isang bagong LED. Kung ang mga binti ay na-trim, pagkatapos ay ang mga konklusyon ay maaaring matukoy ng "salawikain" multimeter: na may tamang polarity ng koneksyon, ang LED ay ilaw up ng kaunti.

Sa kabaligtaran ng direksyon, ang aparato ay dapat magpakita ng isang malaking pagtutol, halos isang bukas, tulad ng kaso sa isang maginoo na rectifier diode. Ang panloob na pag-aayos ng LED sa isang transparent na pabahay ay ipinapakita sa Larawan 1.

Larawan 1. Ang panloob na istraktura ng LED sa isang transparent na kaso

Paano mag-ilaw ng isang LED

Medyo madalas, ang mga radio amateurs ng radio ay nagtanong sa tanong: "Anong boltahe ang kinakailangan upang magaan ang isang LED?". Dito makikita mo ang pagkakatulad na may lampara sa maliwanag na maliwanag. Ang lampara na ito ay para sa 220V, at ang isang ito ay para sa 12. Sa kaso ng paggamit ng isang LED, hindi masasabi ng isa na ang LED na ito ay para sa 5V, at ang isang ito ay para sa 12V. Ang tanong, bakit ganon?

Ang katotohanan ay ang LED ay isang kasalukuyang aparato: ang isang kasalukuyang naglilimita ng resistor ay nakabukas sa serye kasama nito, tulad ng ipinapakita sa Larawan 2.

Larawan 2 LED diagram ng mga kable sa pamamagitan ng isang kasalukuyang-naglilimita risistor

Madaling makita na ang LED ay konektado sa isang mapagkukunan ng DC na may tamang polaridad: ang anode ay konektado sa positibong poste ng baterya, at ang katod sa pamamagitan ng paglilimita ng risistor, ayon sa pagkakabanggit, sa negatibo. Naturally, ang paglilimita ng risistor ay maaari ring isama sa pagkalagot ng output ng anode, dahil ang circuit ay serial!

Ang mapagkukunan ng DC sa figure ay ipinapakita bilang isang cell galvanic na may boltahe na hindi hihigit sa isa at kalahating volts. Sa katunayan, maaari itong maging isang baterya ng mga cell na may boltahe ng 12 ... 24V, at may wastong pagsasama, kahit isang AC lighting network ng 220V. Ang pangunahing bagay ay upang limitahan ang direktang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED sa antas na nakasaad sa dokumentong teknikal. Para sa karamihan sa mga modernong LED, ang kasalukuyang ito ay 20mA.

Ngunit nararapat lamang na gumawa ng isang maliit na puna tungkol sa isyu ng LED boltahe. Ang katotohanan ay sa kasalukuyan, para sa layunin ng miniaturization ng mga elektronikong kagamitan, ang paggawa ng mga LED na may pinagsama-samang limitasyong risistor na isinama sa pabahay ay naitatag. Ang pagsasama na ito ay nagpapahintulot sa amin na sabihin na ang LED na ito ay may isang gumaganang boltahe ng 12V, at ang isang ito ay 5 lamang.

Kasama ito sa pagmamarka na maaari mong makita ang mga tag ng presyo sa mga istante ng mga merkado ng radyo. Totoo, ang mga kagamitang ito ay hindi karaniwan, samakatuwid, hindi dapat kalimutan ng isang tao ang tungkol sa paglilimita sa risistor.

Mayroon ding isang kategorya ng mga LED na idinisenyo para sa isang tiyak na boltahe ng operating. Ito ang mga tinatawag na kumikislap na mga LED na naglalaman ng isang pinagsamang generator sa loob, na ginagawang blink ng kristal sa isang naibigay na dalas. Ang mga pagsisikap na baguhin ang dalas ng kumikislap sa tulong ng mga panlabas na capacitor at iba pang mga trick ay napapahamak sa kabiguan. Bagaman ang ilang pagbabago sa dalas ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pag-iiba ng boltahe ng supply.

Kaya, ang mga kumikislap na LED ay partikular na ginawa para sa isang tiyak na boltahe: mataas na boltahe 3 ... 14V, at mababang boltahe 1.8 ... 5V. Kasabay nito, ang built-in na paglilimita ng risistor para sa mababang boltahe na kumikislap na mga LED ay wala. Narito kailangan mong ipakita ang maximum na pansin. Ngunit bumalik sa mga ordinaryong LED.

Kaya, nasabi na na ang direktang kasalukuyang ng karamihan sa mga LED ay 20 milliamps. Posible na gumawa ng isang maliit na mas kaunti (lamang ang ningning ay ibababa, at ang kulay ay magiging maliit na naiiba kaysa sa inaasahan), ngunit higit pa ay lubos na hindi kanais-nais. Ito ang kasalukuyang halaga na inilaan upang magbigay ng paglilimita ng resistor na ipinapakita sa Larawan 2.

Upang makalkula ang halaga ng paglaban ng risistor na ito, dapat mong malaman ang dalawang mga parameter.Una, ito ang supply boltahe ng circuit (tandaan na ito ay mga SCHEMES, hindi isang solong LED) at, pangalawa, isang direktang pagbaba ng boltahe sa LED.

Ang direktang pagbagsak na ito ay itinatakda sa dokumentong teknikal, at para sa karamihan ng mga uri ng mga LED na ito ay nasa saklaw ng 1.8 ... 3.6V (para sa bawat uri ng kanyang sarili, ngunit madalas na 2V). Ito ang magiging direktang pagbagsak ng boltahe sa LED sa isang kasalukuyang 20 mA. Sa ganitong data, napaka-simple upang makalkula ang paglaban ng paglilimita sa resistor. Upang mailinaw kung saan nanggaling, maaari mong gamitin ang simpleng diagram na ipinapakita sa Larawan 3.

Larawan 3Diagram ng koneksyon ng LED

Halata na ang seryeng konektado ng risistor na R1 at LED HL1 ay isang divider ng boltahe. Alam din na ang isang direktang pagbagsak ng boltahe sa LED ayon sa data ng sanggunian ay eksaktong 2V. Narito mayroon kaming tulad ng isang mahusay na LED.

Pagkatapos, sa isang supply boltahe ng 12V, ang pagbagsak ng boltahe sa buong risistor na R1 ay magiging 12V - 2V = 10V. Samakatuwid, ayon sa batas ni Ohm, madaling kalkulahin ang paglaban ng risistor kung saan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED ay magiging 20mA: R = U / I = 10V / 20mA = 0.5KΩ.

Formula para sa pagkalkula ng paglilimita sa risistor:

Ang lahat ay malinaw at simple dito. Sa numtor ay ang supply boltahe at isang direktang pagbaba ng boltahe sa LED. Ang denominator ay naglalaman ng kinakailangang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED na pinarami ng isang kadahilanan ng pagiging maaasahan ng 0.75. Sa mga mekanika, ito ay tinatawag na margin ng kaligtasan.

Sa kaso kapag ang ilang mga LED ay konektado sa serye, ang boltahe na drop sa kanila ay nagdaragdag lamang at nahalili sa pormula na ipinakita sa itaas. Naturally, sa kasong ito, ang paglaban R sa kasong ito ay nagiging mas mababa sa para sa isang LED.

Naturally, ang ilang kapangyarihan ay inilabas sa risistor. Upang ang risistor ay hindi masunog agad o sa paglipas ng panahon, ang kapangyarihan nito ay karaniwang kinakalkula ng pormula:

Ang lahat ng dami ay may sukat ng system SI: boltahe sa volts, paglaban sa Ohms, kapangyarihan sa watts.

Madalas na mayroong pangangailangan para sa iba't ibang mga pamamaraan ng pagkonekta sa mga LED, pagkonekta sa mga ito sa iba't ibang mga mapagkukunan ng kuryente, ngunit tatalakayin ito sa pagpapatuloy ng artikulo.

Tingnan din: Paano ikonekta ang LED strip sa supply ng kuryente

Boris Aladyshkin