ყველაფერი რაც თქვენ უნდა იცოდეთ LED- ების შესახებ: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

სინათლის დიოდი არის ელექტრონული მოწყობილობა, რომელიც ასხივებს სინათლეს, როდესაც მასში დენი გადის. LED- ები არის პატარა, უკიდურესად ეფექტური, ნათელი, იაფი, ელექტრონული კომპონენტები. ადამიანები თვლიან, რომ LED- ები არის ჩვეულებრივი სინათლის ასხივებელი კომპონენტები და მიაქციონ ყურადღება LED- ების საინტერესო ფაქტებს და მახასიათებლებს. ამ სასწავლო ინსტრუქციაში მე გასწავლით "ყველაფერს რაც თქვენ უნდა იცოდეთ LED- ების შესახებ", რომელიც მოიცავს მათ სამუშაო, მიმდინარე და სიმძლავრის რეიტინგებს, შენობებს, ტიპებს, რეზისტენტულ კალკულატორს LED- ებისთვის, გამოყენებას, გამოცდას და მარტივი LED სქემას.

აქ არის ბმული "LED Resistor კალკულატორი" უფასო Android აპლიკაცია: LED Resistor კალკულატორი. ეს აპლიკაცია დაგეხმარებათ გამოთვალოთ შესაბამისი რეზისტორის მნიშვნელობა, რომელიც საჭიროა LED- ისთვის.

LED- ის ისტორია

კაპიტანი ჰენრი ჯოზეფ რაუნდი იყო რადიოს ერთ -ერთი პირველი პიონერი და მიიღო 117 პატენტი. ის იყო პირველი, ვინც მოახსენა დიოდიდან ელექტროლუმინესცენციის დაკვირვება, რამაც გამოიწვია სინათლის გამომწვევი დიოდის აღმოჩენა. ვლადიმიროვიჩ ლოსევმა დაათვალიერა სინათლის გამონაბოლქვი კარბორუნდის წერტილ-კონტაქტური კავშირებიდან. რადიოს ტექნიკოსის მუშაობისას მან შენიშნა, რომ რადიო მიმღებებში გამოყენებული ბროლის დიოდები ასხივებდა შუქს, როდესაც მათში მიმდინარეობა გადადიოდა. 1927 წელს ლოსევმა გამოაქვეყნა დეტალები რუსულ ჟურნალში მისი მუშაობის შესახებ სინათლის დიოდებზე. რამდენიმე წლის შემდეგ ნიკ ჰოლონიაკ უმცროსმა გამოიგონა პირველი ხილული სპექტრის (წითელი) LED 1962 წელს, როდესაც მუშაობდა კონსულტანტ მეცნიერებად General Electric Company ლაბორატორიაში სირაკუზაში, ნიუ იორკი.

ნაწილების სია:

• ასორტი ფერადი LED- ები - AliExpress
• RGB LED- ები - AliExpress
• IR ები - AliExpress

ნაბიჯი 1: შემადგენლობა და მუშაობა

სურათი:

1. Dredeling LED.
2. LED- ის ელექტროდების ზედა ხედი. (უფრო დიდი- კათოდი, პატარა- ანოდი).
3. LED– ის ანოდისა და კათოდის დახურვა. (LED ნახევარში დაჭრილი).
4. პლასტიკური ჭურვიდან ამოღებულია LED- ის ანოდი და კათოდი.

კომპოზიცია

ყველაზე გავრცელებული LED- ები შედგება გალიუმის (Ga), დარიშხანის (As) და ფოსფორის (P)გან. თანამედროვე LED- ები არ არის მხოლოდ GaAsP ტიპები - სხვა ნახევარგამტარული ღუმელები მრავლადაა! ეს ნახევარგამტარები ასევე გამოიყენება სხვადასხვა ელექტრონულ კომპონენტებში.

მუშაობდა

LED არის P-N Junction დიოდი, რომელიც ასხივებს სინათლეს. როდესაც LED არის წინასწარგანწყობილი, ის ასხივებს შუქს ჩვეულებრივი დიოდის მიერ წარმოქმნილი სითბოს ნაცვლად. როდესაც P-N შეერთება წინ არის გადახრილი, LED- ის შემთხვევაში ზოგიერთი ხვრელი გაერთიანდება N- რეგიონის ელექტრონებთან და N– დან ზოგიერთი ელექტრონი P– რეგიონის ხვრელთან. თითოეული რეკომბინაცია ასხივებს სინათლეს ან ფოტონებს.

LED- ებს აქვთ პოლარობა და, შესაბამისად, არ მუშაობენ, თუ ისინი დაკავშირებულია საპირისპირო მიკერძოებით. საერთო LED პოლარობის შესამოწმებლად უმარტივესი მეთოდია LED თვალის დახუჭვით. თქვენ ნახავთ, რომ არსებობს ორი ელექტროდი. უფრო სქელია კათოდი (-). სინათლე გამოიყოფა კათოდისგან. თხელი ელექტროდი არის ანოდი (+). [მიუხედავად იმისა, რომ პოლარობის შემოწმების ეს მეთოდი არ იმუშავებს ზოგიერთ LED- ზე, როგორიცაა მაღალი ეფექტურობის LED- ები და სხვა, სადაც პირიქითაა]. როგორც წესი, LED- ები იწარმოება ისე, რომ კათოდისა და ანოდის ბადის სიგრძე განსხვავდება. ამის გამო LED- ები მზადდება ანოდის (+) ტყვიით უფრო დიდხანს ვიდრე კათოდის (-) ტყვიით. ეს ასევე აადვილებს პოლარობის დადგენას. შენიშვნა: ზოგიერთი მწარმოებელი ინახავს ორივე ელექტროდის ერთსა და იმავე სიგრძეს. პოლარობის შესამოწმებლად დაგჭირდებათ მულტიმეტრის გამოყენება.

ნაბიჯი 2: მიმდინარე და ძალაუფლების რეიტინგები, ჰაიცის კანონი

სურათი: LED სიმბოლო

საერთო IR ები შეიძლება მუშაობდეს V 1.5V– მდე, მაგრამ საერთო წითელი LED– ების საჭიროება ~ 1.8V, საერთო მწვანე LED– ის need 2V და საერთო ლურჯი და თეთრი LED– ები (რომლებიც რა თქმა უნდა ლურჯია ფოსფორის საფარით) გვჭირდება კარგი 3V.

LED- ებს არ აქვთ "ძაბვის მაჩვენებელი"; ისინი დენზე ორიენტირებულნი არიან. სიკაშკაშე უხეშად არის პროპორციული დენის და არა პირდაპირპროპორციულია ძაბვის. ნებისმიერ კონკრეტულ დენზე, მათ ექნებათ წინა ძაბვა, მაგრამ ეს მეორეხარისხოვანია დენის მიმართ, რაც არის მთავარი ფაქტორი, რომელიც უნდა კონტროლდებოდეს.

მიმდინარე რეიტინგები

LED- ების ამჟამინდელი რეიტინგები მსგავსია ძაბვის რეიტინგები. LED- ებს ზოგადად აქვთ სტანდარტული მიმდინარე რეიტინგი. LED- ების უმეტესობას სჭირდება დაახლოებით 5-25 mA. LED- ის მიერ საჭირო დენი ზოგჯერ დამოკიდებულია LED- ის ფერიზე. ჭარბი დენის მიწოდების შემთხვევაში LED დაიწვის და დაზიანდება. მეორეს მხრივ, თუ თქვენ მიაწოდებთ ძალიან დაბალ დენს, LED არ გამოიმუშავებს მის მაქსიმალურ გამომუშავებას. თანამედროვე ულტრა -ნათელი წითელი/მწვანე LED- ები შეიძლება იყოს მისაღები გამომავალი (სტატუსის გამოყენებისათვის და ა.შ.) მხოლოდ 1 mA- ზე

სიმძლავრის რეიტინგები

LED- ებს შეიძლება ჰქონდეთ სხვადასხვა სიმძლავრის რეიტინგები მათი ტიპის, აღმშენებლობისა და მიმდინარე რეიტინგების მიხედვით და ა.შ. LED- ები ასევე მოდის "მაღალი სიმძლავრის LED" პაკეტებში. LED- ები ნაკლებად არაეფექტურია ვიდრე ჩვეულებრივი ნათურები, როგორიცაა CFL და ინკანდესენტური ნათურები.

ჰაიცის კანონი

მასში ნათქვამია, რომ ყოველ ათწლეულში, სანათურის ღირებულება (გამოსხივებული სასარგებლო სინათლის ერთეული) ეცემა 10 -ით, ხოლო სინათლის რაოდენობა, რომელიც წარმოიქმნება LED პაკეტზე, იზრდება 20 -ჯერ, სინათლის მოცემული ტალღის სიგრძისთვის (ფერი). ითვლება მურის კანონის LED ანალოგი, რომელიც აცხადებს, რომ მოცემულ ინტეგრირებულ წრედში ტრანზისტორების რაოდენობა ორმაგდება ყოველ 18-24 თვეში. ორივე კანონი ემყარება ნახევარგამტარული მოწყობილობების წარმოების პროცესის ოპტიმიზაციას.

ნაბიჯი 3: აშენება

სურათი:

1. ძირითადი LED.
2. გუმბათის LED.
3. SMD LED (დიდი).
4. SMD LED (მცირე).
5. ეკრანის LED გამოიყენება 7 სეგმენტის ეკრანზე.

LED- ები იწარმოება სხვადასხვა ფორმისა და ზომის. პლასტიკური ლინზების ფერი ხშირად იგივეა, რაც გამოსხივებული სინათლის რეალური ფერი, მაგრამ არა ყოველთვის. მაგალითად, მეწამული პლასტიკი ხშირად გამოიყენება ინფრაწითელი LED- ებისთვის და უმეტეს ლურჯ მოწყობილობებს აქვთ უფერო კორპუსები. თანამედროვე მაღალი სიმძლავრის LED- ები, როგორიცაა განათებისა და განათებისათვის გამოყენებული, ჩვეულებრივ გვხვდება ზედაპირზე დამონტაჟებული მოწყობილობების (SMD) პაკეტებში. ზოგიერთ LED- ს აქვს გაფანტული პლასტიკური ლინზები.

ძირითადი LED

ძირითადი LED არის ერთ -ერთი ყველაზე ფართოდ გავრცელებული LED. მისი პოპულარობის გამო, მისი pice შედარებით იაფია სხვა LED- ებთან შედარებით. ეს გამოიყურება ძალიან ძირითადი და დიზაინი ძალიან მარტივია.

გუმბათის LED

ეს არის LED- ის ტიპი, რომელსაც აქვს ფორმა "გუმბათი". ეს ფორმა შექმნილია ისე, რომ გაზარდოს ის ტერიტორია, რომელზეც გადადის სინათლე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სინათლის გამოსხივების კუთხე (ნათელმხილველობა) შუქდიოდურიდან უფრო დიდია ვიდრე ძირითადი შუქდიოდური. ეს ზოგადად კონტროლდება იმით, თუ რამდენად შორს დგანან ისინი გუმბათიდან სინათლის გამომცემელს. სპეციფიკური ფურცლები თითქმის ყოველთვის გაძლევთ "ნახევრად სიმძლავრის კუთხეს" (კუთხე ღერძის მიღმა, რომელზეც თქვენ ხედავთ სიკაშკაშის მხოლოდ ნახევარს). თუ გსურთ გაფრქვევის გაცილებით ფართო კუთხე, შეგიძლიათ შეწყვიტოთ გუმბათი დრემელის ხელსაწყოთი. თუ გაინტერესებთ, შეგიძლიათ შეიტანოთ ფაილი ან გაპრიალდეს ბოლომდე, მაგრამ ეს არ არის აუცილებელი. რაც უფრო ახლოს დაუჭერთ მას ემისიის მოწყობილობას, მით უფრო ფართო კუთხეს მიიღებთ. მაგრამ ფრთხილად იყავით, რომ ძალიან ახლოს არ გაჭრათ, რადგან იქ არის პატარა მავთული, რომელიც ჩვეულებრივ თვალით არ ჩანს. მიუხედავად იმისა, რომ ამ ტიპის LED ოდნავ უფრო ძვირია, ვიდრე ძირითადი led.

SMD LED

ამ ტიპის LED ზოგადად ძალიან მცირე ზომისაა. SMD ნიშნავს ზედაპირზე დამონტაჟებულ მოწყობილობას. და როგორც მისი სახელი მიგვითითებს, ეს შუქდიონი არის შეკრული PCB– ის ზედაპირზე, ჩვეულებრივი „გამჭოლი“კომპონენტებისგან განსხვავებით. ეს LED- ები, ძირითადად, იწებება მანქანებით (ზუსტი შედუღების რობოტები) და ძალზე ძნელია ხელით შედუღება (მიუხედავად იმისა, რომ შეუძლებელია SMD LED- ების ხელით შედუღება). იმისათვის, რომ SMD LED- ები ხელით შეაერთოთ, თქვენ გჭირდებათ წვრილი წვერი, რამოდენიმე თხელი შედუღება, ნათელი შუქი და შესაძლოა გამადიდებელი და კარგი და ზუსტი შედუღების უნარი.

LED ჩვენება

ამ ტიპის LED ძირითადად გამოიყენება დისპლეებში, რადგან მისი ფორმა ბრტყელია.

ნაბიჯი 4: ტიპები

სურათი:

1. გუმბათის LED- ები.
2. IR LED- ები.
3. 7 სეგმენტის ჩვენების LED
4. სამი ფერის LED (ფერის შეცვლის LED).

ფერი LED

ფერადი და თეთრი LED- ები ძირითადად გამოიყენება ინდიკატორებში, ნათურებში, განათების მოწყობილობებში და ა.შ. ისინი ერთ -ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული LED- ია

ფერის შეცვლის LED (Tri/Bi Color LED)

ამ ტიპის LED- ში, LED- ის მიერ გამოყოფილი ფერი იცვლება გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. პატარა ინტეგრირებული წრე (IC) არის ჩამონტაჟებული ამ LED inorder- ში, რათა გააკონტროლოს დროის შეფერხება სხვადასხვა ფერის გადასვლას შორის. Tri/bicolor LED- ები არ ცვლის ფერს, ისინი რეალურად არის ორი ცალკეული LED (ხშირად წითელი და მწვანე) ერთ პაკეტში. თქვენ აქცევთ ერთს ან მეორეს ორი ფერის შესაქმნელად და ორივეს მესამედ შესაქმნელად.

ინფრაწითელი (IR) LED

ამ ტიპის LED სხივები ინფრაწითელი სხივებია. ამ ინფრაწითელ სხივებს ადამიანის თვალი ვერ ხედავს. ამ ტიპის LED ზოგადად მუშაობს გადაცემის სიხშირეზე 38KHz. დიზაინერი ახდენს LED- ის მოდულირებას, როგორც მიმღებს, რათა მოახდინოს მისი დისკრიმინაცია სხვა IR წყაროებიდან. LED- ები ასევე მოდულირებულია ძალიან დაბალ სიხშირეზე, რომ აჩვენოს მოციმციმე LED და ხშირად მოდულირდება შედარებით მაღალი სიხშირეებით, განსხვავებული მოვალეობის ციკლით, რათა ეფექტურად გააკონტროლოს მათი სიკაშკაშე. შემდეგ კი ზოგიერთი მოდულირდება ბევრად უფრო მაღალი სიხშირით მონაცემების გასაგზავნად (მაგალითად, ოპტიკურ ბოჭკოებში). ის ძირითადად გამოიყენება დისტანციური მართვის და მცირე დიაპაზონის საკომუნიკაციო მოწყობილობებში. თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ IR LED კამერის ქვეშ მისი ნახვისას, სანამ დენი გადის LED- ზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კამერებს შეუძლიათ აღმოაჩინონ LED- დან გამოსხივებული IR სხივები. კამერები, რომლებსაც არ აქვთ IR ბლოკის ფილტრი, ზოგადად კარგად ხედავენ IR– ს მახლობლად (და როგორც წესი, ეს არის იაფი კამერები და განსაკუთრებით უსაფრთხოების კამერები). მაგრამ უნდა აღინიშნოს, რომ ზოგიერთი მობილური ტელეფონის კამერაც კი ვერ ხედავს IR LED- ებს ძალიან კარგად მათი IR ბლოკის ფილტრის გამო.

7 სეგმენტის ჩვენების LED

7 სეგმენტის ჩვენების LED არის LED, რომელიც შედგება 7 ეკრანის LED- სგან, რომელიც დაკავშირებულია 8 -ის სახით. იგი გამოიყენება კალკულატორებში, ეკრანებზე და ა.შ. მსგავსი LED ასევე გამოიყენება ანბანის გამოსახატავად.

ულტრაიისფერი LED

ულტრაიისფერი შუქები ასხივებს ულტრაიისფერ სხივებს. ამ სხივებს აქვთ სხვადასხვა პროგრამა, როგორიცაა სტერილიზაცია, წყლის გამწმენდი და ა.

ნაბიჯი 5: რეზისტორული კალკულატორი LED- ებისთვის

სურათები:

1. სხვადასხვა რეზისტორები და LED.
2. LED წინააღმდეგობის გამომთვლელი კალკულატორი აპლიკაციის ლოგო.

ასე რომ, ყველაზე გავრცელებული შეკითხვა LED- ების შესახებ არის შესაბამისი რეზისტორი, რომელიც უნდა გამოიყენოთ. მიზეზი, რის გამოც რეზისტორი გამოიყენება LED- ებთან ერთად არის მათი დაცვა ზედმეტი დენისგან, რამაც შეიძლება LED დაწვას და დააზიანოს. მაგრამ სწორი LED- ის არჩევა არც ისე მარტივია. რატომ? თუ თქვენ აირჩევთ ძალიან მაღალ წინააღმდეგობას, LED არ გამოყოფს მის მაქსიმალურ შუქს. და თუ დაბალი წინააღმდეგობა გაქვთ, შანსია LED დაზიანდეს.

ასე რომ, გამოიგონეს მარტივი ფორმულა:

წინააღმდეგობა = (წყარო ძაბვა - LED ძაბვა) / (LED დენი / 1000)

*გაითვალისწინეთ, LED დენი არის მილიამპერებში (mA)

ამ გაანგარიშების გასაადვილებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს უფასო Android აპლიკაცია LED წინააღმდეგობის გამომთვლელი. ეს არის პროგრამა, რომელიც შექმნილია სპეციალურად ამ ინსტრუქციისთვის. ამ აპლიკაციას დაემატება სხვა მახასიათებლები და სხვა ელექტრონიკასთან დაკავშირებული ფუნქციები და კალკულატორები. აპლიკაცია შემუშავებულია BluBot Technologies– ის მიერ. თქვენ შეგიძლიათ გაეცნოთ მის ინსტრუქციებს და დაუკავშირდეთ მას Orangeboard @Nathan Neal Dmello.ის ასევე ახორციელებს სხვადასხვა პროექტებს პროგრამების, ვებსაიტების, კომპიუტერული პროგრამების შემუშავებაში და ა.შ.

ნაბიჯი 6: იყენებს

სურათი:

1. ტელევიზორის დისტანციური ღილაკი დაჭერის გარეშე.
2. ტელევიზორის პულტი ღილაკზე დაჭერით და IR LED flash გამოვლენილი.
3. გუმბათის LED ზოლები გადაუდებელი ფანარიდან.
4. სმარტფონის კამერის LED განათება.
5. ლეპტოპის LED ენერგიის ინდიკატორები.

LED- ები ყველგან გამოიყენება. თქვენი ტელეფონის ციმციმიდან, თქვენი მანქანების მუსიკალური სისტემიდან, თქვენი ბაღის განათებიდან, თქვენი ტელევიზორის ეკრანზე. ძირითადად მათმა ადაპტაციურმა ბუნებამ და ეფექტურობამ მათ მიანიჭა ადგილი უმეტეს ელექტრონულ გაჯეტებში.

ზოგიერთი ყველაზე ცნობილი გამოყენებაა:

1. განათება.
2. აჩვენებს.
3. მაჩვენებლები.
4. დეკორატიული შუქები და საგნები.
5. დისტანციური მართვა.
6. სტერილიზაცია.
7. წყლის გაწმენდა.
8. სტომატოლოგია და სხვა სამედიცინო პროგრამები.

ნაბიჯი 7: ტესტირება და წრე

სურათი:

1. მულტიმეტრი გამოიყენება LED- ის შესამოწმებლად.
2. მარტივი წრე LED- ის გამოყენებით.

ტესტირება

კლასიკური სწრაფი ტესტერი ფერის, სიკაშკაშის და პოლარობისთვის არის მხოლოდ 3V ლითიუმის მონეტის უჯრედი (მაგ. CR2032). მოკლედ, რა თქმა უნდა, შეეხეთ მხოლოდ ქვედა ძაბვის LED- ებს, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება გადახურდეს!

ზოგიერთი LED- ის შემოწმება შესაძლებელია იმისათვის, რომ შეამოწმოთ მუშაობს თუ არა იგი სწორად მულტიმეტრის გამოყენებით და მიყევით ამ ნაბიჯებს:

1. დააყენეთ მულტიმეტრის აკრიფეთ "კონტინენტურობის" ფუნქცია.
2. ახლა შეაერთეთ შუქდიოდის ანოდი (+) მულტიმეტრის RED/Positive/(+) ზონდზე და შეაერთეთ LED- ის კათოდი (-) შავ/უარყოფით/(-) მულტიმეტრზე.
3. თუ LED მუშაობს მულტიმეტრი დაიწყებს "სიგნალის" ხმის ამოღებას. და მნიშვნელობა გამოჩნდება მულტიმეტრის ეკრანზე. გარდა ამისა, LED უნდა აანთოს.

*მულტიმეტრის უწყვეტობის ფუნქციის გამოყენებით LED- ის ტესტირება ჩვეულებრივ არ იმუშავებს, რადგან მულტიმეტრების უმეტესობა მიმართავს მხოლოდ დაბალ ძაბვას, 1 ვ -ზე ნაკლებ, წინააღმდეგობის და უწყვეტობის ტესტებზე. თუ ასეა, მულტიმეტრი არ გააკეთებს უწყვეტ სიგნალს; მას შეუძლია გააკეთოს ერთი მოკლე სიგნალი. ბევრ მულტიმეტრს აქვს დიოდური ტესტის ფუნქცია, მითითებული დიოდური სიმბოლოთი, რომელიც ვრცელდება დიოდზე 2 ვ -მდე. ეს საიმედოდ გეტყვით მრავალი LED- ების პოლარობას, მაგრამ არა აუცილებლად ლურჯ და თეთრ LED- ებს, მაღალი ძაბვით.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეამოწმოთ LED და ნებისმიერი სხვა კომპონენტი ამ მიკროსქემის დახმარებით:- ელექტრონული სენსორის კომპონენტის შემმოწმებელი

წრე

ეს არის ერთ -ერთი ყველაზე ძირითადი და მრავალმხრივი წრე, რომელიც შეგიძლიათ იპოვოთ, რომელიც მასში იყენებს LED- ს. მიზეზი იმისა, რომ ის დიდი წრეა დასაწყებად არის ის, რომ მას ასევე შეუძლია შეამოწმოს ნებისმიერი სხვა ელექტრონული კომპონენტის ან ელექტრონული სენსორის მუშაობა. თქვენ ასევე შეგიძლიათ ნახოთ დეტალური გაკვეთილი, რომელიც დაგეხმარებათ ამ სქემის გაკეთებაში: ელექტრონული სენსორის კომპონენტის შემმოწმებელი

მეორე ადგილი ტექნიკურ კონკურსში

მეორე პრიზი ასწავლე მას! კონკურსი დაფინანსებულია დრემელის მიერ