A technológiák és technikák enciklopédiája - mindent a LED-ekről
A LED-ekről szól
Mik a LED-ek, hogyan működnek a LED-ek, a különbségek és a különbségek a LED-ek között.
Nemrégiben az interneten számos számítógépes fórumon észrevettem azokat az embereket, akik LED-eket akarnak modifikálni, de nincs elegendő tudásuk ehhez. Ahelyett, hogy hasznos tanácsot nyújtana, az ilyen emberek gyakran hallgatnak ugyanazon a fórumokon a különböző amatőrök érveire, akik nem értik a témát, és még a legegyszerűbb kérdés is epikus érvekkel jár filozófiai érveléssel. Az ilyen témákból származó információk többsége nem csak nem jó, és gyakran sok kárt okozhat. Annak érdekében, hogy az összes legnépszerűbb kérdést és téveszmét el lehessen távolítani a LED-ek használatáról a moddingben, úgy döntöttem, hogy ezt a kis művet írom.
Mi a LED?
Az elmúlt években nagyon sok szó esik a LED rukkolnak híreket az egyre nagyteljesítményű LED-ek, az új fejlesztések és az új termékek alapján LED-ek (érdemes felidézni legalább az új LCD monitorok Apple LED-es háttérvilágítás a cég). Tehát mi a LED? A LED egy félvezető eszköz, amely fényt bocsát ki, amikor elektromos áram halad át rajta. Van egy sokféle félvezető anyagok, amelyek a LED-ek, és a jellemzői a LED-ek (izzás szín, fényerő, stb) függ a kémiai összetétele ezen anyagok.
LED-ek különböző méretű színekkel és fényerővel.
LED-ek alkalmazása a moddingben.
Ventilátor LED háttérvilágítással.
rugalmas jégszalag.
Rugalmas LED izzó
A LED-ek, ha moddingben használják, a következő előnyökkel és hátrányokkal rendelkeznek.
- Fényes és gazdag színek;
- megbízhatóság (hosszú élettartam);
- Nagy hatékonyság;
- Gyakorlatilag nem melegszik fel;
- Kompakt méret.
- Könnyen éget, ha helytelenül csatlakozik;
- Távol a plug-and-play, a kapcsolódás szempontjából.
A LED-ek különböző típusúak, a mérettől, az egy házban lévő kristályok számától, a fényerősségtől, a teljesítménytől, a sugárzás színétől és más paraméterektől függően.
Példa a legnépszerűbb méretű LED-ekre.
LED-ek különböző formák és színek.
Diffúz házzal rendelkező LED-ek megvilágítása.
Geometriai forma és méretek. A legelterjedtebbek a hengeres szabványos méretű LED-ek: 3/5/10 mm átmérőjű, ritkábban 8 mm, bár néha 20 mm átmérőjűek. Vannak olyan SMD LED-ek is, amelyek nagyon kis méretben - legfeljebb 2 x 2 mm-ig - közvetlenül a tábla forrasztására vannak tervezve, és általában a képernyők megvilágítására szolgálnak. Négyzet vagy téglalap alakú LED-ek is vannak.
Kristályok száma. A legtöbb esetben egy LED félvezető kristály van, de vannak olyan esetek, amikor egynél több kristály van telepítve az egyik LED testében, például:
- Nagy teljesítményű LED-ek.
A LED világosságának (fénymennyiségének) növelése érdekében néha több, azonos színű fénykibocsátó kristály van elhelyezve egy LED testében (általában négy kristály van elhelyezve), mint hogy többször növeli a LED fényerejét. Ez összehasonlítható a négymagos processzorokkal =).
Fényerő. A LED-alkalmazások széles körének köszönhetően a gyártók különböző fényerejű LED-eket gyártanak: a nem túl világos indikátoroktól a szuperkázákig, főleg valami kiemelésére. A fénysűrűség indexet szintén befolyásolja a LED irányíthatósági mintája, például egy 20 fokos sugárzási szögű egyetlen LED-es LED sokkal fényesebbnek tűnik, mint egy ugyanolyan teljesítményű LED, de szélesebb sugárzási szöggel, például 140 fokkal.
Teljesítmény. Különböző célokra, különböző teljesítmény LED-ek készülnek századmásodperc watt 5 és komolyabb watt egyetlen lapkán. Tipikus moddersky, úgynevezett „ultra-fényes” LED kapacitása körülbelül 60 mW (körülbelül 1/16 W), és amikor a használt megvilágítás közepes méretű burkolatban megkövetelhetik körülbelül 15 és 25 db. Az átlagos chetyrehkristalny szuper fényes LED van egy erő körülbelül 240 mW (1/4 W), és az ilyen LED-ek, hogy megvilágítsa a közepes méretű héj kell körülbelül 4 és 8 db, attól függően, hogy más funkciók. Az osztály szuper teljesítményű LED-ek LED-ek egy kimenete egy watt, amely első pillantásra úgy tűnik, hogy nem sok, de ez csak első pillantásra - LED-ek átlagosan 15-20-szer fényesebb, mint a leggyakoribb LED! Ezek közül egy vagy két LED világít az egész testen!
Különösen figyelemre méltó a kék, lila és ultraibolya LED-ek - mind oka lumineszcencia (fluoreszcencia) néhány színezékek, de különböző mértékben. A kék LED-ek nem túl fényes lumineszcenciát okoznak, és a kék sugárzás megérintésével is kissé torzítják a színeit. Violet LED szemben - úgy néz ki, unalmas, de okozhat erős lumineszcencia általában eladják leple alatt az UV LED-ek, de ez nem az. Az ultraibolya LED nagyon ritkák az eladás, és azok, amelyek akkor jelentkeznek, rendszerint ultraibolya LED hosszú hullámhosszú UV fény, úgynevezett UV-A (UV-A) - a legbiztonságosabb, látszólag a LED-ek meg nagyon homályos az alacsony emberi szem érzékenysége 400 nm-es tartományban, de ezek a LED-ek még erősebb lumineszcenciát okoznak, mint az ibolya - ez a sugárzás tartományának nagyobb energiája miatt következik be.
A LED átlátszó burkolata.
A LED-ek jellemző jellemzői.
A LED-ek két fő jellemzője a feszültség és az áramerősség. Jellemzően a LED-ek 20 mA-es áramhoz vannak tervezve, de vannak kivételek, például négy kristályos LED-eket általában 80 mA-re terveznek. mivel a LED egyik testében négy félvezető kristály van, amelyek mindegyike 20 mA-t fogyaszt, viszont az egycsatornás LED-ek általában 300-400 mA-t fogyasztanak. A LED működési feszültsége függ a félvezető anyagtól, amelyről készült, ill. A LED emissziójának és működési feszültségének a kapcsolata.
LED-ek használata esetén jobb megadni, hogy hány LED-et szeretne az eladótól vagy a gyártótól, de ha ez az információ nem áll rendelkezésre, használhatja a következő táblázatot.
A hozzávetőleges LED feszültségek táblázata a színtől függően:
Csatlakozási szabályok és LED-ek számítása.
A LED csak egy irányba továbbítja az elektromos áramot, ami azt jelenti, hogy ahhoz, hogy a LED fényt bocsásson ki, megfelelően csatlakoztatva kell lennie. A LED két érintkezővel rendelkezik: egy anód (plusz) és egy katód (mínusz). Jellemzően a LED-ben lévő hosszú érintkezés anód, de vannak kivételek, ezért jobb ezt a tényt tisztázni egy adott LED műszaki jellemzőiben.
LED-ek az ilyen típusú elektronikus alkatrészek, amelyek hosszú és stabil működés, fontos, hogy ne csak a megfelelő feszültséget, hanem az optimális áram erőssége - így mindig, amikor csatlakoztatja a LED, akkor kell keresztül kapcsolódik egy megfelelő ellenállással. Néha ezt a szabályt elhanyagolják, de az eredmény általában egy - a LED vagy azonnal kiég, vagy erőforrása nagymértékben csökken. Egyes LED ellenállás épül „a gyár” és azonnal csatlakoztatható forrás 12 V vagy 5, de a LED-ek értékesítése történhet viszonylag ritkán, és ez szükséges csatlakoztatni egy külső ellenállás leggyakrabban a LED.
Érdemes megemlíteni, hogy az ellenállások is különböznek jellemzőikben, és a LED-ekhez való csatlakoztatáshoz ki kell választania a megfelelő értékű ellenállást. A szükséges ellenállásérték kiszámításához az Ohm-törvényt kell alkalmazni - ez az egyik legfontosabb fizikai törvény, amely az árammal kapcsolatos. Ezt a törvényt az iskolában tanították, de gyakorlatilag senki sem emlékszik rá =).
Az Ohm törvénye fizikai törvény, amellyel meghatározható a feszültség (U), a jelenlegi (I) és az ellenállás (R) közötti kapcsolat. Az ego lényege egyszerű: a vezetőben lévő áram közvetlenül arányos a vezeték végei közötti feszültséggel, ha a vezető tulajdonságai nem változnak az áram áthaladásakor.
Ez a törvény vizuálisan megjelenik a következő képlet segítségével: U = I * R
Amikor ismeri a feszültséget és az ellenállást, e törvény alkalmazásával az aktuális erőt a következő képlet segítségével találja meg: I = U / R
Ha ismeri a feszültséget és áramot, ellenállást talál: R = U / I
Ha ismeri az áramot és az ellenállást, kiszámíthatja a feszültséget: U = I * R
Tekintsük a példát. Önnek van egy 3 V-os működési feszültségű és 20 mA-es áramerősségű fénykibocsátó diódája, amelyet egy USB-csatlakozóból vagy PSU-ból kell csatlakoztatnia egy 5 V-os feszültségforráshoz, így nem ég. Tehát 5 V-os feszültségünk van, de a LED-nek csak 3 V-nak szüksége van, ezért meg kell szabadulnunk 2V-tól (5V - 3V = 2V). Ahhoz, hogy megszabaduljon az extra 2, mi kell, hogy vegye ellenállás megfelelő ellenállás, amelyet a következőképpen kell kiszámítani: ismerjük a feszültséget, amely szeretne megszabadulni, és tudjuk, hogy az áramerősség szükséges LED - használja a fenti képlet R = U / I Ennek megfelelően 2B / 0,02 A = 100 Ohm. Szükséged van egy 100 ohmos ellenállásra.
Néha a LED jellemzőitől függően a szükséges ellenállás olyan nem szabványos értékkel érhető el, amely nem található a piacon, például 129 vagy 111,7 Ohm =). Ebben az esetben csak annyit kell ellenállást venni, mint a kiszámított - a LED nem fog működni a teljesítmény 100 százaléka, de körülbelül 90-95 százalék. Ebben a módban a LED jobban fog működni, és a fényerő csökkenése vizuálisan nem lesz észrevehető.
Azt is kiszámíthatja, hogy mekkora erőteljes ellenállás van szüksége - ehhez szorítsd meg az ellenállás által megtartott feszültséget, az áramot, amely az áramkörben lesz. A mi esetünkben ez 2V x 0,02 A = 0,04W. Tehát van szüksége egy ellenállás e hatalom vagy több.
A LED-eket néha több darabban, párhuzamosan vagy sorosan csatlakoztatják egyetlen ellenállás használatával. A helyes csatlakoztatás érdekében ne felejtsük el, hogy a párhuzamos csatlakozás növeli az áramerősséget, és amikor a szükséges feszültség sorba kerül. Párhuzamos és egymást követő, csak ugyanazokat a LED-eket lehet csatlakoztatni egyetlen ellenállás használatával, és ha különböző LED-eket használ különböző tulajdonságokkal, akkor jobb, ha az egyes LED-eket ellenőrizzük - így megbízhatóbb lesz. LED-ek egyik modell még egy kis ellentmondás van a paramétereket, és ha csatlakozik a nagy számú LED párhuzamosan vagy sorosan, egy kis eltérés a paraméterek adhat az eredménye a sok égett = LED). Egy másik csapda lehet az a tény, hogy az eladó vagy a gyártó (sokkal kevésbé) adhat némi helytelen adatokat a LED-ekről, és maguk a LED-ek nem rendelkezhetnek világos működési feszültséggel, hanem minimális / optimális és maximális feszültség paraméterekkel. Ez a tényező nem lesz különösen hatással a kis LED-ek csatlakoztatásakor, és nagyszámú csatlakozás esetén az eredmény ugyanazok az égett LED-ek lehetnek. Így a párhuzamos és a soros csatlakozással nem szükséges túlságosan elszállítani, megbízhatóbbá válik, hogy minden egyes LED vagy egy kis LED csoport (3-5 db) különálló ellenállást csatlakoztat. Vegyünk néhány példát a kapcsolatra.
A LED-ek párhuzamos csatlakoztatásának diagramja
A LED-ek soros csatlakozásának ábrája
Példa 1. Három LED-et szeretne csatlakoztatni, amelyek mindegyikét 3 V és 20 mA-re tervezték egy 12 V feszültségű áramforráshoz (például egy molexes csatlakozótól). Három 3 V-os LED mindegyike 9 Volt együtt fogyaszt (3 V x 3 = 9 V). Jelenlegi forrásunk 12 V feszültséggel rendelkezik, ennek megfelelően 3 voltról meg kell szabadulnunk (12 V - 9 V = 3 V). Amint a kapcsolat szekvenciát, az aktuális lesz 20 mA, illetve 3 V (feszültség, amely ahhoz szükséges, hogy megszabaduljon) osztva 0,02 A (jelenlegi szükséges az egyes LED), és így a kívánt ellenállás értékét - 150 ohm. Szükséged van egy 150 ohmos ellenállásra.
2. példa: Van jelenlétében négy LED, amelyek mindegyike tervezték 3 volt, és a tápegység 12 V Ebben a helyzetben, azt gondolhatja, hogy egy ellenállás nem szükséges, de nem - LED-ek nagyon érzékenyek a jelenlegi ereje és jobban megfelel a áramellenállás 1 ohmon. Az ilyen ellenállás ellenállása nem befolyásolja az izzítás fényességét, hanem valami "biztosíték" - a LED-ek sokkal megbízhatóbbak lesznek. Rezgés használata nélkül, ebben az esetben a LED-ek egyszerűen elégethetnek, gyorsan vagy nem.
3. példa Akarsz három LED párhuzamosan kapcsolt, amelyek mindegyike úgy van kialakítva, hogy 3 V és 20 mA áramforrás, 12 feszültség V. Mivel a halom párhuzamosan van kötve a jelenlegi ereje, és nem a feszültség, a három LED szükséges áramerősség 60 mA ( 20 mA x 3 = 60 mA). Jelenlegi forrásunk 12 voltos feszültséggel rendelkezik, és a 3V-os, 9V-os feszültségű feszültségre szükség van (12 V - 3 V = 9 V). Mivel a párhuzamos kapcsolás, az aktuális lesz 60 mA, ill 9 V (feszültség, amely ahhoz szükséges, hogy megszabaduljon) osztva 0,06 A (szükséges áram az összes LED-ek), és így a kívánt ellenállás értékét - 150 ohm. Szükséged van egy 150 ohmos ellenállásra.
Az interneten is számos különféle "számológép a LED-ekhez" használható. Elég, hogy megkeresse a megfelelő helyszínt, jelezze a LED és az áramforrás jellemzőit, és megkapja az ellenálláson lévő összes szükséges adatot, valamint a színjelölést.