Mga kategorya: Itinatampok na Mga Artikulo » Mga bagyong elektrisista
Bilang ng mga tanawin: 205275
Mga puna sa artikulo: 9
Tungkol sa mga LED para sa Dummies
Hindi ko gusto ang mga formula. Tulad ng anumang normal na tao :) Nagdudulot ako ng sakit ng ulo at pagnanais na magtapon ng isang bagay sa dingding. Sa buong buhay ko sinubukan kong lumayo sa kanila. At ito ay naka-out. Ngunit ngayon ay naging interesado ako sa mga LED at natanto - walang nakakakuha kahit saan. Upang makuha ang ninanais na resulta, kailangan mong maunawaan kung paano ito gumagana. Dahan-dahang, sa mga hakbang, sinimulan kong maglakad sa gubat ng lumen, candela, at steradian. Unti-unti, isang larawan ay nagsimulang mabuo sa aking ulo. At sa parehong oras ng panghihinayang - mabuti, bakit walang sinuman na ipaliwanag ito sa isang simpleng naa-access na wika? Napakaraming oras na nasayang ... Susubukan kong i-save ka mula sa isang sakit ng ulo at ipaliwanag ito bilang naa-access hangga't maaari - ano ang isang LED at paano ito gumagana. Well, sa parehong oras ay ipapaliwanag ko ang isang pares ng mga batas ng optika :)
Ang artikulo ay nakatuon sa mga nalilito sa mga watts-candela-lumens-suites. At sa katunayan sa mga LED. Sinulat ng isang advanced na teapot para sa mga nagsisimula :)
Regular na LED
Hindi mahalaga kung paano mo paikutin, kailangan mo munang hawakan ang mga batas ng ordinaryong koryente. Sa mga nakalarawan na halimbawa, siyempre :) Alam nating lahat - kung ano ang 220 volts - ito ang maaaring ma-hit nang maayos, kung hindi mo naobserbahan ang mga pag-iingat sa kaligtasan. Kapag bumili ka ng isang de-koryenteng kasangkapan, halimbawa, isang bakal, sinasabi ng pasaporte kung ano ang boltahe na idinisenyo para sa. Kadalasan ito ay 220 volts. Ngunit sa parehong pasaporte ay ipinapahiwatig din ang mga parameter na ito - isang alternating boltahe na may dalas ng 50 hertz. Bakit matigas ang ulo ng mga tagagawa sa mga parameter na ito para sa iyo?
Kunin ang anumang teknikal na pasaporte para sa isang de-koryenteng kasangkapan at tingnan - sinasabi nito na ang supply boltahe ay dapat na ~ 220 volts, 50 Hz. Tingnan natin kung ano ito. Ang isang "~" ay nagpapahiwatig na ang boltahe ay dapat na variable. Sa isang awtomatikong sistema ng elektrikal, halimbawa, ang boltahe ay palagi. At sa baterya na uri ng daliri ay permanenteng ito. Ang pagkakaiba ay simple - ang isang palaging boltahe ay may plus at isang minus - hindi variable ang hindi. Bakit hindi? Ang lahat ay napaka-simple. Sa mga network ng AC, kasama ang at minus ay patuloy na nagbabago ng mga lugar. Ang parehong contact ay alinman sa isang plus o isang minus. Gaano kadalas? Ngunit para dito, may isa pang halaga - 50 Hz.
Ano ang Hz? Ito ay isang wobble per segundo. Iyon ay, sa aming home network, kasama ang mga pagbabago na minus limampung beses bawat segundo. At ngayon - ano ang praktikal na paggamit ng kaalamang ito, anong uri ng tindig nito sa LED?
Kunin natin ito ng tama. Ipagpalagay na mayroon kang isang 220 volt 100 watt bombilya sa iyong mga kamay. Kung isaksak mo ito sa isang de-koryenteng network - ito ay magaan para sa lahat ng isang daang watts. At kung hindi natin kailangan ang mga 100 watts na ito? Kailangan mo, sabihin, 50? Makakatulong ito sa atin sa DIODE.
Kung babasagin natin ang salitang "LED" sa mga bahagi nito, nakakakuha tayo ng "ilaw" at "diode". Iyon ay, ito ay isang regular na diode, na kumikinang din.
Ang isang diode ay isang aparato na pinakamahusay na ihambing, halimbawa, na may isang balbula o nipple sa isang gulong ng kotse. Doon maaari kang magpahitit ng hangin, at pabalik - hindi hayaan ng utong. Ang isang ordinaryong diode ay mukhang isang itim na bariles na may dalawang pin - kasama at minus. Dito maaari naming gamitin ito para sa mga praktikal na eksperimento na makakatulong sa marami upang ayusin ang materyal. Siyempre, mapanganib na magsimula kaagad ng mga eksperimento sa 220 volts, ngunit sa wastong pangangalaga walang masamang mangyayari. Gayunpaman, ang lahat ng mga eksperimento na isinasagawa mo sa iyong sariling peligro at panganib :)
Tumingin sa paksa: Ang aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang semiconductor diode
Kailangan namin ng isang ilaw na bombilya mula sa ref para sa 220v, 15 watts. Para sa kanya, kailangan mong makahanap ng isang angkop na kartutso at alisin ang dalawang mga wire dito. Pagkatapos ay kailangan namin ng anumang diode na maaaring makuha, halimbawa, mula sa anumang kamalian sa TV o tape recorder. Ang mas malaki nito, mas mabuti. Hindi mo kailangang kumuha ng napakaliit na - 220 volts pagkatapos ng lahat. Malapit dito ay karaniwang isang pagtatalaga sa anyo ng isang tatsulok.
Pagkatapos ay kailangan namin ng isang cord cord na may isang plug, ilang mga wire at paghihinang bakal. Upang magsimula, ikonekta lamang ang ilaw na bombilya sa network at tandaan kung paano ito kumikinang. Pagkatapos ay idiskonekta at i-ipon ang circuit tulad ng ipinakita sa kaliwa.
Huwag kalimutan na maingat na i-insulto ang lahat ng mga kasukasuan na may de-koryenteng tape. I-plug in. Tulad ng nakikita mo, ang ilaw na bombilya ay lumiwanag nang mas malala. Hindi ito nakakagulat - natatanggap lamang niya ngayon ang kalahati ng boltahe na kailangan niya - ang pangalawang diode ay hindi nagsisimula. Kung ang iyong karanasan ay isang tagumpay, at ang diode ay sapat na malaki - maaari mo na ngayong gumawa ng anuman sa iyong mga bombilya na halos walang hanggan.
Halimbawa, ang isang lampara na 50-watt ay nagliliyab sa iyong pasilyo at patuloy na nagsusunog. Kumuha ng 100 watts, i-on ito sa pamamagitan ng diode - ito ay lumiwanag tulad ng 50 watts, ngunit hindi ito masusunog. Mayroong, gayunpaman, ang isang caveat - ang diode ay dapat na rate para sa 220V at ang kasalukuyang ay hindi bababa sa amperes. Mas mahusay na bumili ng isa sa isang tindahan ng mga bahagi ng radyo.
Well, dahil nalaman namin kung ano ang isang diode, makatuwiran na pumunta sa paksa ng interes sa amin - ang LED. Ang LED, tulad ng malinaw ngayon, ay mayroon ding isang plus at isang minus. Iyon ay, para sa operasyon nito, kinakailangan ang isang palaging mapagkukunan ng boltahe - isang baterya, baterya, isang suplay ng kuryente. Ang suplay ng kuryente ay dapat ipahiwatig na nagbibigay ito ng patuloy na boltahe (DC). Karaniwan sa takip ng bloke mayroong isang sticker ng nilalamang ito.
Input - ~ 220V 50HZ,
output - 12v, 0.5 A DC
Nangangahulugan ito na ang tulad ng isang yunit ay maaaring makagawa ng isang palaging boltahe ng 12 volts at isang kasalukuyang ng 0.5 amperes.
Tandaan na ang charger para sa mga cell phone ay isang power supply din. Karaniwan itong may mga parameter ng 5-6 volts, 0.2-0.5 A. Ito ay madalas na maginhawa upang magamit ito upang mapanghawakan ang mga LED, sapagkat charger nagpapatatag ng kasalukuyang. Ngunit higit pa tungkol dito sa susunod na mga artikulo.
Ang dalawang mga parameter ay mahalaga sa amin - ang operating boltahe ng LED at ang kasalukuyang. Ang operating boltahe ng LED ay tinatawag ding "pagbagsak ng boltahe". Sa kakanyahan, ang salitang ito ay nangangahulugang pagkatapos ng LED, ang boltahe sa circuit ay magiging mas mababa sa laki ng parehong pagbagsak na ito. Iyon ay, kung nagbibigay kami ng kapangyarihan sa LED, na may isang boltahe na drop ng 3 volts, pagkatapos kakainin ang mga tatlong volts na ito, at ang aparato na konektado dito pagkatapos nito ay makakakuha ng 3 volts. Ngunit ang pinakamahalagang bagay na matutunan ay ang kasalukuyang mahalaga sa LED, hindi ang boltahe. Dadalhin niya ang boltahe hangga't kailangan niya, ngunit ang kasalukuyang - kung magkano ang ibibigay mo. Iyon ay, kung ang iyong mapagkukunan ng kapangyarihan ay maaaring magbigay ng 10 amperes, ang LED ay kukuha ng kasalukuyang hanggang sa masunog ito. Ang lohika dito ay simple - ang konektadong LED ay kumokonsulta sa kasalukuyan at nagsisimulang magpainit. Ang mas malakas na heats up - ang mas kasalukuyang maaaring dumaan dito - lumalawak ito mula sa pag-init. Kasama ang kasalukuyang, bumababa ang boltahe sa buong pagtaas ng diode. At kaya hanggang sa ito ay ganap na sumunog - walang sinuman ang may limitadong kasalukuyang. Ngunit dapat itong gawin, gamit ang paglilimita ng elemento.
Tandaan na kung ang mapagkukunan ng kapangyarihan ay may isang boltahe ng output na katumbas ng operating boltahe ng LED, hindi kinakailangan na limitahan ang kasalukuyang. Iyon ay, kung mayroon ka, halimbawa, isang puting LED at isang 3.6 volt na baterya mula sa isang cell phone - maaari mong ikonekta ito nang direkta sa baterya na ito - walang mangyayari sa LED. Masisiyahan siyang kunin ang mas kasalukuyang - ngunit walang sapat na boltahe. Kaya ang 3.6 V cell baterya ay isang mainam na mapagkukunan ng kapangyarihan para sa pag-eksperimento sa mga puti at asul na LED. Bakit sa kanila lamang - tungkol dito sa iba pang mga artikulo.
Sa pangkalahatan, sa serye kasama ang LED, kailangan nating maglagay ng isang uri ng gripo at i-screw ito sa halaga na kailangan natin. Sa papel ng tulad ng isang kreyn ay maaaring magkakaibang aparato. Ang pinakasimpleng sa kanila ay isang risistor.
Mga optical na aspeto ng paggamit ng mga LED
Ipagpalagay na natutunan namin kung paano ikonekta ang isang LED at limitahan ang kasalukuyang. Ang tanong ay lumitaw - magkano ang lumiwanag? Narito kailangan nating maglagay ng kaunti sa mga optika.
Kabilang sa mga katangian ng mga LED, lalo na ang mga makapangyarihang, madalas na ipinahiwatig ang uri ng pamamahagi ng ilaw. Kadalasan ito ang tinatawag na Lambert LED. Karagdagan ay isasaalang-alang natin ito bilang pinakalat. Ano ang ibig sabihin ng term na ito? Ang "Lambert" LED ay nagliliwanag sa lahat ng mga direksyon nang pantay, anuman ang direksyon.Kung ang LED ay isang bola, ito ay pantay na lumiwanag sa lahat ng mga direksyon - ito ang kakanyahan ng diagram ng Lambert. Upang malinaw ito, ang araw ay isang mapagkukunan ng Lambertian.
Ang karaniwang disenyo ng LED ay isang kristal, isang manipis na plato na kumikinang. Tumingin sa pamamagitan ng transparent window ng LED - at makikita mo ang kristal na ito. Ang mga manipis na wires ng mga contact ay lumapit sa kanya. Kung ikinonekta mo ang imahinasyon, maaari mong isipin ang ilaw na nagmumula sa LED bilang isang hugis ng globo na nakabitin sa itaas nito. Banayad - ito ay mga maliliit na partikulo na tinatawag na mga photon. Kaya, ang isang bola na puno ng mga photon ay nakabitin sa itaas ng LED. At ang mas ilaw ay humantong ang LED, mas malaki ang bola, mas malayo ang mga photon donuts ay lumipad, nagtutulak at nagsisiksikan sa bawat isa. Karamihan sa kanila ay lumipad paitaas patayo sa eroplano ng kristal, kaya ang pinakamataas na ilaw na lakas ng mga LED ay 90 degree na nauugnay sa eroplano ng kristal. Inaasahan ko na ngayon ang mga diagram na ibinigay ng mga tagagawa ng LED ay naging mas malinaw sa iyo :) Upang maging ganap na maunawaan, tingnan natin ang isang halimbawa.
Ipagpalagay natin na mayroong isang LED, sa tuktok ng kung saan ang isang ilaw na globo na inilabas nito ay nag-hang na may diameter na 1 metro (magandang LED! :)).
Ang mas mababang sukat ay ang bilang ng porsyento ng metro na ito, ang itaas ay ang antas ng radiation. Alinsunod sa diagram na ito, ang pinakamalaking bilang ng mga photon ay nasa pinakamataas na punto na may isang antas ng 0 at isang saklaw ng 1 metro. Mukhang kakaiba, ngunit ito ay. Hindi gaanong kakaiba nagsisimula itong tumingin, kung naalala mo na ang ilaw ay isang alon, hindi para sa wala na ipinapahiwatig nila ang haba ng haba para sa mga katangian. Alinsunod dito, ang aming ilaw na globo ay maaaring kinakatawan bilang isang larangan ng electromagnetic na may isang tiyak na density. Ngunit ito ay isang gubat - lumipat tayo :)
Half na anggulo ng ningning
Ang tagagawa ay karaniwang nagpapahiwatig ng isang parameter tulad ng isang dobleng anggulo ng kalahating ningning. Ano ang ibig sabihin ng term na ito? Tulad ng nalaman namin, ang LED ay nagbibigay ng maximum na ilaw sa gitna at sa tuktok, iyon ay, ang anggulo ay zero. Alinsunod dito, ang mas malayo mula sa gitna, ang mas kaunting ilaw. Ang anggulo ng kalahati ng ilaw ay kapag ang LED ay nagbibigay ng 100 maginoo na yunit ng ilaw sa "0" degree, at, halimbawa, sa 30 degree (na may kaugnayan sa "0" axis) - 50. Ang kalahati ng anggulo ng liwanag sa Figure I ay ang light intensity, ang Imax ay ang maximum na intensity ng ilaw. ImaxCos - kalahati ng kapangyarihan ng ilaw. Bakit "doble" - dumarami kami ng degree ng dalawa, ang LED ay nagliliwanag din ng simetriko. Bilang isang resulta, nakakakuha kami ng isang mahusay na tatsulok ng isosceles ng ilaw. Mayroon ding ilaw sa labas ng tatsulok na ito, mayroon kaming isang bola ng ilaw, ngunit ang sanggunian na punto para sa katangian ng LED ay kalahati ng anggulo.
Candela
Ngayon ay maaari nating isaalang-alang kung ano ang Candela. Si Candela ay, sa dating daan, isang "kandila." Tandaan, dati nilang sinabi - isang chandelier o isang lampara na may isang daang kandila? Sa mga unang araw, kinakailangan ang ilang uri ng sanggunian. Napagkasunduan naming kumuha ng kandila ng kinakailangang kapal, gaanong ilaw at isaalang-alang itong isang pamantayan, ito mismo ang candela. Ngayon, siyempre, naiiba ang naiisip nila. Hindi ko ipaliwanag nang detalyado kung paano, ito ay lampas sa saklaw ng artikulo. Ito ay isang yunit lamang para sa maliwanag na intensity, at tinawag itong Candela. Ang pangunahing tampok nito ay ang paggamit ng mga mapagkukunan ng direksyon para sa pagsukat ng intensity ng ilaw. Iyon ang dahilan kung bakit para sa 5 mm LEDs ang mga halaga ay ipinahiwatig sa mga kandila, mas tiyak, millicandels (1 cd = 1000 mcd).
Panahon na upang malaman kung paano ang 5 mm LEDs o anumang iba pang sa isang kaso ng plastik ay naiiba sa mga malakas.
Mga tampok ng disenyo ng tagapagpahiwatig 5 mm LEDs
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang isang LED ay isang ilaw na naglalabas ng kristal. Isaalang-alang ang disenyo ng LED sa isang kaso ng 5 mm na plastik. Ang isang malapit na pagsusuri ay nagpapakita ng dalawang mahahalagang bagay - ang lens at ang reflector. Ang LED crystal ay inilalagay sa aparato ng reflector ng LED. Ang reflector na ito ay nagtatakda ng paunang anggulo ng pagkalat. Pagkatapos ang ilaw ay dumaan sa isang epoxy casing. Nakarating ito sa lens - at pagkatapos ay nagsisimulang mag-dissipate sa mga gilid sa isang anggulo depende sa disenyo ng lens. Sa pagsasagawa - mula 5 hanggang sa LED diagram 160 degrees.
Upang ipahiwatig ang maliwanag na kasidhian ng gayong mga LED, ginagamit lamang ang candela.Ang mga LED na may direksyon na paglabas ay naglalabas ng ilaw sa isang solidong anggulo. Upang maunawaan kung ano ang isang solidong anggulo, sapat na upang isipin ang sumusunod na larawan. Kumuha ka ng isang flashlight, i-on ito at inilalagay sa timba ng apoy sa mismong ilalim, pagkatapos isara ito ng isang takip. Ang ilaw sa loob, nang naaayon, ay may anyo ng isang kono sa hugis ng aming balde. Ang kono na nakatali sa pamamagitan ng isang talukap ng mata ay isang solidong anggulo.
Susubukan kong ipaliwanag ang kahulugan ng pamamahagi ng ilaw nang mas simple. Ipagpalagay na ang maliwanag na intensity ng aming lantern ay 1 candela, iyon ay, 1000 microchandels (upang maging mas matalinghaga, micro candelas ay maaaring ituring na mga photon :)) Kung pupunta tayo nang higit sa pagkakatulad, mayroon kaming isang buong balde ng mga microchandels. Kung nais mo, maaari mong kalkulahin ang dami ng mga balde - maligayang pagdating sa geometry :) Alinsunod dito, kung kukuha tayo ng balde nang doble ng higit pa - ang mga microchandels ay pantay na ipinamamahagi dito, iyon ay, wala nang :) Sa lahat ng mga paliwanag na ito, maaari mong mahanap ang sagot sa sagradong tanong - ilan Ang mga LED ay kinakailangan upang mapalitan ang isang 100-watt bombilya. Tungkol dito - sa karagdagang.
Mga Tampok ng Disenyo ng Mga High Power LEDs
Hindi tulad ng mga LED na tagapagpahiwatig, ang mga makapangyarihan ay hindi lamang isang aparato, kundi pati na rin isang produkto sa marketing. Ngayon, sa pagitan ng mga pangunahing tagagawa, mayroong isang tunay na lahi para sa mga lumen - sino pa? At walang nagmamalasakit na dapat gamitin pa ang mga lumen na ito. Sige na tayo.
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng isang malakas na LED at isang tagapagpahiwatig na LED sa dalisay na anyo nito ay upang mabawasan ang anumang mga hadlang sa paglabas ng ilaw mula sa pabahay ng LED. Samakatuwid, ang mga malakas na LED ay may diagram ng Lambert. Ano ang hahantong sa kasanayan? Binuksan mo ang LED at nakakakuha ng isang magandang ilaw na bombilya sa itaas nito. At kung ano ang susunod na gagawin? Paano nila maipaliwanag ang ibabaw na kailangan mo? Kailangan mong gumamit ng iba't ibang mga optika o salamin, na hindi maiiwasang humantong sa mga pagkalugi, at samakatuwid ay isang pagbaba sa maliwanag na pagkilos ng bagay. Samakatuwid, kung, nang bumili ng isang malakas na LED, hindi ka nakakuha ng mahusay na mga optika, at partikular na idinisenyo para sa disenyo nito - nagagalak ka nang maaga - ang sakit ng ulo ay darating pa rin.
Ang paghahatid ng mga lumen na kailangan mo sa ibabaw na nais mong magaan ay hindi isang madaling gawain.
Lumen
Tulad ng naintindihan mo, ang kandila para sa pagsusuri ng ilaw na intensity ng mga LED na may mataas na kapangyarihan ay hindi angkop. Upang gawin ito, may mga lumen - ito ang kabuuang halaga ng ilaw na maibibigay ng LED kapag konektado sa tinukoy na mga halaga ng kasalukuyang at boltahe. Natatandaan ang pagkakatulad ng balde ng apoy? Dito rin siya umaangkop. Ipinapalagay namin na kung ang LED ay may isang light intensity ng 100 lumens, pagkatapos ay sa aming balde magkakaroon ng 100 lumens.
Ang isang 100 W ordinaryong ilaw na bombilya ay isang mapagkukunan din ng Lambert. Ang average na light output ng bombilya na ito ay 10-15 lumens bawat watt. Iyon ay, 100 watts ng maliwanag na maliwanag na ilaw ay magbibigay sa amin, sabihin, 1000 lumens. Kaya, upang palitan ang isang lampara na 100-watt na may mga LED, kailangan mo ng 10 piraso ng 100 lumens bawat isa. Simple lang ba ito? Hindi, sa kasamaang palad. Dumating kami sa isang term na tulad ng LUX.
Suite
Ang luho ay ang ratio ng bilang ng mga lumens at ang naiilaw na lugar. Ang 1 lux ay 1 lumen bawat square meter. Sabihin nating mayroon kaming isang parisukat na ibabaw na may isang lugar ng isang metro. Ang lahat ng ito ay pantay na naiilawan ng isang bombilya na matatagpuan sa isang tiyak na distansya na manipis mula sa itaas. Para sa ilaw na bombilya na ito, ipinahayag ng tagagawa ang isang pag-iilaw ng 100 lux. Kumuha kami ng isang aparato na sumusukat sa lakas ng ilaw at sinusukat ito kahit saan sa aming plaza, dapat tayong makakuha ng 100 lumens. Kung gayon, hindi kami nilinlang ng tagagawa.
Basahin din ang paksang ito:Mga halimbawa ng paggamit ng LED
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: