Այն ամենը, ինչ դուք պետք է իմանաք LED- ների մասին. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Լույսի ճառագայթման դիոդը էլեկտրոնային սարք է, որը լույս է արձակում, երբ հոսանքն անցնում է դրա միջով: LED- ները փոքր, չափազանց արդյունավետ, պայծառ, էժան, էլեկտրոնային բաղադրիչներ են: Մարդիկ կարծում են, որ LED- ները պարզապես սովորական լուսարձակող բաղադրիչներ են և հակված են անտեսել LED- ների հետաքրքիր փաստերն ու առանձնահատկությունները: Այս ուսանելի դասում ես ձեզ կսովորեցնեմ «Այն ամենը, ինչ դուք պետք է իմանաք LED- ների մասին», որը ներառում է դրանց աշխատանքային, ընթացիկ և հզորության գնահատականները, կառուցվածքները, տեսակները, LED- ների համար դիմադրողականության հաշվիչը, օգտագործումը, փորձարկումը և պարզ LED միացում:

Ահա «LED դիմադրիչի հաշվիչ» անվճար android հավելվածի հղումը. LED դիմադրության հաշվիչ: Այս ծրագիրը օգնում է ձեզ հաշվարկել LED- ի համար պահանջվող համապատասխան դիմադրության արժեքը:

LED- ի պատմությունը

Կապիտան Հենրի Josephոզեֆ Ռաունդը ռադիոյի առաջին ռահվիրաներից էր և ստացավ 117 արտոնագիր: Նա առաջինն էր, ով զեկուցեց դիոդից էլեկտրալյումինեսցիայի դիտարկմանը, ինչը հանգեցրեց լուսադիոդի հայտնաբերմանը: Վլադիմիրովիչ Լոսևը դիտեց լույսի արտանետումը կարբորունդային կետ-շփման հանգույցներից: Ռադիոտեխնիկի աշխատանքի ընթացքում նա նկատեց, որ ռադիոընդունիչներում օգտագործվող բյուրեղյա դիոդները լույս են արձակում, երբ հոսանքը անցնում է դրանց միջով: 1927 թվականին Լոսեւը ռուսական ամսագրում մանրամասներ հրապարակեց լուսադիոդների վրա իր աշխատանքի մասին: Մի քանի տարի անց Նիկ Հոլոնյակը կրտսերը հայտնագործեց առաջին տեսանելի սպեկտրով (կարմիր) LED- ը 1962-ին, երբ աշխատում էր որպես խորհրդատու-գիտնական General Electric Company ընկերության լաբորատորիայում, Սիրակուզա, Նյու Յորք:

Մասերի ցուցակ

• Գունավոր LED- ների տեսականի - AliExpress
• RGB լուսադիոդներ - AliExpress
• IR լուսադիոդներ - AliExpress

Քայլ 1: Կազմը և աշխատանքը

ՆԿԱՐ:

1. LED լուսարձակում:
2. LED- ի էլեկտրոդների վերևի տեսք: (ավելի մեծ `կաթոդ, ավելի փոքր` անոդ):
3. LED- ի անոդի և կաթոդի մերձեցում: (LED կիսով չափ կտրված):
4. Պլաստիկ պատյանից հանված LED- ի անոդ և կաթոդ:

Կոմպոզիցիա

Ամենատարածված LED- ները կազմված են Գալիումից (Ga), Արսենից (As) և Ֆոսֆորից (P): Modernամանակակից LED- ները ոչ միայն GaAsP տեսակներ են. Այլ կիսահաղորդչային պատրաստուկներ շատ են: Այս կիսահաղորդիչները օգտագործվում են նաև տարբեր այլ էլեկտրոնային բաղադրիչների մեջ:

Աշխատող

LED- ն P-N Junction դիոդ է, որը լույս է արձակում: Երբ LED- ն գտնվում է առաջի կողմնակալության մեջ, այն լույս է արձակում սովորական դիոդից առաջացած ջերմության փոխարեն: Երբ P-N հանգույցը գտնվում է առջևի կողմնակալության մեջ, LED- ի դեպքում որոշ անցքեր համատեղվում են N- շրջանի էլեկտրոնների հետ, իսկ N- ից որոշ էլեկտրոններ `P- տարածաշրջանի անցքի հետ: Յուրաքանչյուր վերամիավորում ճառագայթում է լույս կամ ֆոտոններ:

LED- ները իսկապես ունեն բևեռականություն և, հետևաբար, չեն աշխատում, եթե դրանք կապված են հակառակ կողմնակալության մեջ: Սովորական LED- ի բևեռականությունը ստուգելու ամենահեշտ մեթոդը LED- ն ձեր աչքին մոտ պահելն է: Դուք կտեսնեք, որ կա երկու էլեկտրոդ: Ավելի հաստը կաթոդն է (-): Կաթոդից լույս է արձակվում: Ամենաբարակ էլեկտրոդը Անոդը (+) է: [Թեև բևեռայնության ստուգման այս մեթոդը չի աշխատի բարձրորակ LED- ների նման LED- ների համար և այլն, որտեղ հակառակն է]: Սովորաբար LED- ները արտադրվում են այնպես, որ կաթոդի և անոդի լարերի երկարությունը տարբերվի: Դրա շնորհիվ LED- ները արտադրվում են անոդով (+) կապարով ավելի երկար, քան կաթոդի (-) կապարով: Սա նաև ավելի է հեշտացնում բևեռականությունը որոշելը: Նշում. Որոշ արտադրողներ իսկապես պահպանում են երկու էլեկտրոդների հոսքերը նույն երկարությամբ: Բևեռականությունը փորձարկելու համար ձեզ հարկավոր կլինի օգտագործել բազմաչափ:

Քայլ 2. Ընթացիկ և հզորության վարկանիշներ, Հաիցի օրենք

ՆԿԱՐ. LED խորհրդանիշ:

Սովորական IR LED- ները կարող են աշխատել մինչև 1.5 Վ, բայց ընդհանուր Կարմիր LED- ների անհրաժեշտությունը ~ 1.8 Վ, սովորական կանաչ լուսադիոդների պահանջը ՝ V 2 Վ և սովորական կապույտ և սպիտակ լուսադիոդների (որոնք, իհարկե, կապույտ են ֆոսֆորային ծածկույթով), ունեն լավ 3 Վ լարման:

LED- ները չունեն «լարման գնահատում»; դրանք ընթացիկ են: Պայծառությունը կոպիտ համեմատական է ընթացիկին, և ոչ ուղղակիորեն համաչափ լարման: Particularանկացած կոնկրետ հոսանքի դեպքում նրանք կունենան առաջային լարում, սակայն դա երկրորդական է հոսանքի նկատմամբ, որը հիմնական գործոնն է, որը պետք է վերահսկվի:

Ընթացիկ վարկանիշներ

LED- ների ընթացիկ գնահատականները նույնպես նման են Լարման վարկանիշներին: LED- ները հիմնականում ունեն ստանդարտ ընթացիկ գնահատական: LED- ների մեծ մասը պահանջում է մոտ 5-25 մԱ: LED- ի պահանջվող հոսանքը երբեմն կախված է LED- ի Գույնից: Եթե դուք ավելորդ հոսանք եք մատակարարում, LED- ն այրվելու է և վնասվելու է: Մյուս կողմից, եթե դուք մատակարարում եք շատ ցածր հոսանք, LED- ը չի արտադրի իր առավելագույն ելքը: Ultամանակակից ծայրահեղ կարմիր/կանաչ LED- ները կարող են ընդունելի ելք տալ (կարգավիճակի օգտագործման համար և այլն) 1 մԱ -ի չափով

Հզորության վարկանիշներ

LED- ները կարող են ունենալ տարբեր հզորության գնահատականներ `կախված տեսակից, կառուցվածքից և ընթացիկ գնահատականներից և այլն: LED- ները ավելի քիչ անարդյունավետ են, քան սովորական լամպերը, ինչպիսիք են CFL- ն և շիկացման լամպերը:

Հաիցի օրենքը

Այն նշում է, որ յուրաքանչյուր տասնամյակ մեկ լուսատուի արժեքը (արտանետվող օգտակար լույսի միավորը) ընկնում է 10 գործոնով, իսկ լուսադիոդային փաթեթի համար առաջացած լույսի քանակն ավելանում է 20 գործոնով ՝ լույսի տվյալ ալիքի երկարության (գույնի) համար: Այն համարվում է Մուրի օրենքի LED- ի նմանակը, որն ասում է, որ տվյալ ինտեգրալ սխեմայի տրանզիստորների թիվը կրկնապատկվում է յուրաքանչյուր 18-24 ամիսը մեկ: Երկու օրենքներն էլ հիմնված են կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության գործընթացի օպտիմալացման վրա:

Քայլ 3: Կառուցեք

ՆԿԱՐ:

1. Հիմնական LED:
2. Գմբեթավոր LED:
3. SMD LED (մեծ):
4. SMD LED (փոքր):
5. Displayուցադրման LED- ն, որն օգտագործվում է 7 հատվածի ցուցադրման մեջ:

LED- ները արտադրվում են տարբեր ձևերի և չափերի: Պլաստիկ ոսպնյակի գույնը հաճախ նույնն է, ինչ արտանետվող լույսի իրական գույնը, բայց ոչ միշտ: Օրինակ, մանուշակագույն պլաստիկը հաճախ օգտագործվում է ինֆրակարմիր LED- ների համար, իսկ կապույտ սարքերի մեծ մասն ունի անգույն պատյաններ: Highամանակակից բարձր հզորության LED- ները, ինչպիսիք են լուսավորման և լուսավորման համար օգտագործվողները, սովորաբար հանդիպում են մակերևույթի վրա տեղադրվող սարքերի (SMD) փաթեթներում: Որոշ LED- ներ ունեն ցրված պլաստիկ ոսպնյակներ:

Հիմնական LED

Հիմնական LED- ն ամենատարածված LED- ներից մեկն է: Հանրաճանաչության պատճառով դրա սունկը համեմատաբար ավելի էժան է LED- ների համեմատ: Այն շատ տարրական տեսք ունի, և դիզայնը շատ պարզ է:

Գմբեթավոր LED

Սա LED- ի մի տեսակ է, որը ձևավորված է «գմբեթով»: Այս ձևը նախատեսված է չափազանց մեծացնելու այն տարածքը, որին փոխանցվում է լույսը: Այլ կերպ ասած, լուսադիոդի ճառագայթման (շրջապատի) անկյունը ավելի մեծ է, քան հիմնական լուսադիոդը: Սա, ընդհանուր առմամբ, վերահսկվում է այն բանից, թե որքան հեռու են նրանք տեղադրում լուսարձակը գմբեթից: Տեխնիկական բնութագրերը գրեթե միշտ տալիս են ձեզ «կես հզորության անկյուն» (անկյան առանցքի անկյունը, որի դեպքում տեսնում եք պայծառության միայն կեսը): Եթե ցանկանում եք արտանետումների շատ ավելի լայն անկյուն, կարող եք կտրել գմբեթը դրեմել գործիքով: Եթե հոգ եք տանում, ապա կարող եք ֆայլը կամ փայլեցնել վերջը, բայց դա անհրաժեշտ չէ: Որքան մոտենաք այն արտանետման սարքին, այնքան ավելի լայն անկյուն կստանաք: Բայց զգույշ եղեք, որ շատ մոտ չկտրվեք, քանի որ այնտեղ կա մի փոքրիկ մետաղալար, որը սովորաբար աչքով չի երևում: Թեև LED- ի այս տեսակը մի փոքր ավելի թանկ է, քան հիմնական լուսարձակը:

SMD LED

Այս տեսակի LED- ները, ընդհանուր առմամբ, շատ փոքր են: SMD նշանակում է մակերեսային տեղադրված սարք: Եվ ինչպես հուշում է իր անունը, այս LED- ն կպցված է PCB- ի մակերեսին, ի տարբերություն սովորական «անցք» բաղադրիչների: Այս LED- ները հիմնականում զոդվում են մեքենաներով (ճշգրիտ զոդման ռոբոտներ) և ծայրահեղ դժվար է ձեռքով զոդել (չնայած անհնար չէ SMD LED- ները ձեռքով զոդել): SMD LED- ները ձեռքով զոդելու համար ձեզ հարկավոր է միայն նուրբ ծայրով զոդման երկաթ, մի քանի բարակ զոդում, պայծառ լույս և, հնարավոր է, խոշորացույց, և որոշ լավ և ճշգրիտ զոդման հմտություններ:

Displayուցադրել LED

LED- ի այս տեսակը հիմնականում օգտագործվում է դիսփլեյներում, քանի որ դրա ձևը հարթ է:

Քայլ 4: Տեսակները

ՆԿԱՐ:

1. Գմբեթի LED- ներ:
2. IR LED- ներ:
3. 7 հատվածի ցուցադրման LED
4. Եռագույն LED (գույնի փոփոխվող LED):

Գույն LED

Գունավոր և սպիտակ լուսադիոդները հիմնականում օգտագործվում են ցուցիչների, լամպերի, լուսավորման սարքավորումների և այլնի մեջ: Նրանք ամենատարածված LED- ներից են

Գույնը փոխող LED (Tri/Bi Color LED)

Այս տեսակի LED- ներում LED- ի արտանետվող գույնը փոխվում է որոշակի ժամանակահատվածում: Փոքր ինտեգրված սխեման (IC) ներդրված է այս LED անհամապատասխանության մեջ `տարբեր գույների անցման միջև ընկած ժամանակային ուշացումը վերահսկելու համար: Եռագույն/երկգույն լուսադիոդները չեն փոխում գույնը: Նրանք իրականում երկու առանձին LED են (հաճախ կարմիր և կանաչ) մեկ փաթեթում: Դուք շրջում եք մեկը կամ մյուսը ՝ երկու գույն ստանալու համար, իսկ երկուսը ՝ երրորդը:

Ինֆրակարմիր (IR) LED

Այս տեսակի LED ճառագայթները ինֆրակարմիր ճառագայթներ են: Այս ինֆրակարմիր ճառագայթները չեն կարող տեսնել Մարդու աչքը: Այս տեսակի լուսադիոդներն, ընդհանուր առմամբ, աշխատում են 38 ԿՀց փոխանցման հաճախականությամբ: Դիզայները մոդուլացնում է LED- ը ՝ որպես ստացողի համար այն տարբերելու IR այլ աղբյուրներից: LED- ները նույնպես մոդուլացվում են շատ ցածր հաճախականություններով `պարզապես թարթող լուսադիոդ ցուցադրելու համար, և հաճախ մոդուլացվում են համեմատաբար բարձր հաճախականություններով` տարբեր աշխատանքային ցիկլով `դրանց պայծառությունն արդյունավետ վերահսկելու համար: Եվ հետո ոմանք մոդուլացվում են շատ ավելի բարձր հաճախականությամբ `տվյալներ ուղարկելու համար (ինչպես օրինակ օգտագործվում է օպտիկամանրաթելերում): Այն հիմնականում օգտագործվում է հեռակառավարվող և փոքր հեռահարության հաղորդակցության սարքերում: Դուք կարող եք ստուգել IR LED- ը ՝ այն տեսախցիկի տակ դիտելով, մինչդեռ հոսանքը կիրառվում է LED- ի վրա: Այլ կերպ ասած, տեսախցիկները կարող են հայտնաբերել LED- ից արտանետվող IR ճառագայթներ: Տեսախցիկները, որոնք չունեն IR բլոկի զտիչ, ընդհանուր առմամբ կարող են բավականին լավ տեսնել IR- ի մոտակայքում (և հակված են լինել էժան տեսախցիկներ և հատկապես անվտանգության տեսախցիկներ): Բայց պետք է նշել, որ նույնիսկ բջջային հեռախոսի որոշ տեսախցիկներ ամենևին էլ լավ չեն տեսնում LED լուսադիոդներն իրենց IR բլոկի զտիչի պատճառով:

7 հատվածի ցուցադրման LED

7 հատվածի ցուցադրման LED- ը LED- ն է, որը բաղկացած է 7 ցուցադրման LED- ից, որոնք միացված են 8 -ի տեսքով: Այն օգտագործվում է հաշվիչներում, էկրաններում և այլն: Նմանատիպ LED- ն օգտագործվում է նաև այբուբենների ցուցադրման համար:

Ուլտրամանուշակագույն LED

Ուլտրամանուշակագույն LED- ները արտանետում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ: Այս ճառագայթներն ունեն տարբեր կիրառություններ, ինչպիսիք են `մանրէազերծումը, ջրի մաքրումը և այլն:

Քայլ 5. LED- ների համար դիմադրության հաշվիչ

ՆԿԱՐՆԵՐ:

1. Տարբեր դիմադրիչներ և LED:
2. LED դիմադրության հաշվիչ հավելվածի պատկերանշան:

Այսպիսով, LED- ների մասին տրվող ամենատարածված հարցը համապատասխան ռեզիստորն է, որի հետ մեկտեղ օգտագործելը: LED- ի հետ մեկտեղ դիմադրության օգտագործման պատճառն այն է, որ դրանք պաշտպանեն ավելորդ հոսանքից, որը կարող է այրել և վնասել LED- ը: Բայց ճիշտ LED ընտրելը այնքան էլ պարզ չէ: Ինչո՞ւ: Դե, եթե ընտրեք շատ բարձր դիմադրություն, LED- ն չի թողնի իր առավելագույն լույսը: Եվ եթե ցածր դիմադրություն ունեք, LED- ի վնասվելու հավանականություն կա:

Այսպիսով, պարզ բանաձև հայտնագործվեց.

Դիմադրություն = (աղբյուրի լարման - LED լարման) / (LED ընթացիկ / 1000):

*Հիշեք, որ LED հոսանքը գտնվում է միլիամպերում (mA):

Այս հաշվարկն ավելի դյուրին դարձնելու համար կարող եք օգտագործել այս անվճար Android հավելվածի LED դիմադրության հաշվիչը: Դա մի ծրագիր է, որը հատուկ մշակված է այս հրահանգի համար: Այս հավելվածին կավելացվեն այլ հնարավորություններ և էլեկտրոնիկայի հետ կապված ավելի շատ գործառույթներ և հաշվիչներ: Հավելվածը մշակվել է BluBot Technologies ընկերության կողմից: Դուք կարող եք ծանոթանալ նրա հրահանգներին և կապ հաստատել նրա Orangeboard @Nathan Neal Dmello- ի միջոցով:

Քայլ 6: Օգտագործում

ՆԿԱՐ:

1. Հեռուստատեսային հեռակառավարիչ ՝ առանց կոճակը սեղմված:
2. Հեռուստատեսության հեռակառավարիչը `կոճակը սեղմված և հայտնաբերված IR LED լուսարձակը:
3. Գմբեթի LED- ների վթարային լապտերից:
4. Սմարթֆոնի ֆոտոխցիկի LED ֆլեշ:
5. Նոութբուքի LED հզորության ցուցիչներ:

LED- ները օգտագործվում են ամենուր: Ձեր հեռախոսի բռնկումից, ձեր մեքենաների երաժշտական համակարգից, ձեր պարտեզի լույսերից, ձեր հեռուստացույցի ցուցադրումից: Հիմնականում դրանց հարմարվողական բնույթը և արդյունավետությունը նրանց տեղ են հատկացրել էլեկտրոնային գործիքների մեծ մասում:

Առավել հայտնի կիրառություններից են.

1. Լուսավորություն:
2. Ուցադրում է:
3. Ուցանիշներ:
4. Դեկորատիվ լույսեր և առարկաներ:
5. Հեռակառավարման վահանակ.
6. Ստերիլիզացում:
7. Րի մաքրում:
8. Ատամնաբուժություն և այլ բժշկական ծրագրեր:

Քայլ 7: Փորձարկում և միացում

ՆԿԱՐ:

1. Մուլտիմետր, որն օգտագործվում է LED- ի փորձարկման համար:
2. Պարզ միացում, օգտագործելով LED:

Փորձարկում

Գույնի, պայծառության և բևեռայնության դասական արագ փորձարկիչն ընդամենը 3 Վ լիթիումի մետաղադրամի բջիջ է (օրինակ ՝ CR2032): Իհարկե, դրան մի կարճ շոշափեք միայն ցածր լարման LED- ները, հակառակ դեպքում դրանք կարող են գերտաքանալ:

Որոշ լուսադիոդներ կարող են փորձարկվել ՝ ստուգելու համար, թե արդյոք այն աշխատում է ճիշտ մուլտիմետրի միջոցով և հետևելով հետևյալ քայլերին.

1. Բազմաչափի հավաքիչը սահմանեք «Շարունակություն» գործառույթի վրա:
2. Այժմ միացրեք LED- ի անոդը (+) մուլտիմետրի RED/Positive/(+) զոնդին և LED- ի կաթոդը (-) միացրեք բազմաչափի BLACK/Negative/(-) զոնդին:
3. Եթե LED- ն աշխատում է, բազմաչափը կսկսի «բիփ» ձայն տալ: Եվ արժեքը կցուցադրվի բազմաչափի էկրանին: Բացի այդ, LED- ը պետք է լուսավորվի:

*Մուլտիմետրի շարունակականության գործառույթի միջոցով LED- ի փորձարկումը սովորաբար չի աշխատի, քանի որ դիմաչափերի և շարունակականության թեստերի համար մուլտիմետրերի մեծամասնությունը կիրառում են միայն ցածր լարման ՝ 1 Վ -ից պակաս: Եթե դա տեղի ունենա, ապա բազմաչափը չի թողնի շարունակական ազդանշան; այն կարող է տալ մեկ կարճ ազդանշան: Շատ մուլտիմետրեր ունեն դիոդի փորձարկման գործառույթ, որը նշվում է դիոդի խորհրդանիշով, որը կիրառվում է դիոդի երկայնքով մինչև 2 Վ: Սա հուսալիորեն ձեզ կասի բազմաթիվ LED- ների բևեռականություն, բայց պարտադիր չէ, որ կապույտ և սպիտակ LED- ները բարձր առաջային լարումներով:

Այս սխեմայի միջոցով կարող եք նաև ստուգել LED- ն և ցանկացած այլ բաղադրիչ ՝- Էլեկտրոնային տվիչների բաղադրիչների փորձարկիչ

Շրջան

Սա ամենահիմնական և բազմակողմանի միացումներից է, որը կարող եք գտնել, որն իր մեջ օգտագործում է LED: Պատճառը, որով սկսելը հիանալի շրջան է, այն է, որ այն կարող է նաև ստուգել ցանկացած այլ Էլեկտրոնային բաղադրիչների կամ Էլեկտրոնային տվիչների աշխատանքը: Կարող եք նաև ծանոթանալ մանրամասն ձեռնարկին, որը կօգնի ձեզ կատարել այս միացումը. Էլեկտրոնային ցուցիչների բաղադրիչների փորձարկիչ

Երկրորդ տեղը տեխնիկական մրցույթում

Երկրորդ մրցանակ Teach It! Մրցույթ, որը հովանավորում է Դրեմելը