Totul despre LED-uri
Care sunt LED-urile, cum funcționează LED-urile, diferențele și diferențele dintre LED-uri.
Recent, pe Internet în diverse forumuri de calculatoare, observ persoane care doresc să utilizeze LED-uri pentru modding, dar nu au suficiente cunoștințe pentru acest lucru. În loc de sfaturi utile, acești oameni ascultă adesea în aceleași forumuri argumentele diverșilor amatori care nu înțeleg subiectul și chiar și cea mai simplă întrebare generează argumente epice cu raționamente filosofice. Cele mai multe informații de la astfel de subiecte nu numai că nu fac bine și pot face mult rău. În scopul de a elimina toate cele mai populare întrebări și concepții greșite despre utilizarea LED-urilor în modding, am decis să scriu acest mic opus.
Ce este LED-urile?
În ultimii ani, este o mulțime de vorbesc despre LED-urile sunt în curs de dezvoltare în mod constant de știri despre ce în ce LED-uri de mare putere, noile evoluții și produse pe bază de LED-uri (este în valoare de amintind de cel puțin noile monitoare LCD cu Apple LED de iluminare din spate a companiei). Deci, ce este un LED? Un LED este un dispozitiv semiconductor care emite lumină atunci când un curent electric trece prin el. Există o largă varietate de materiale semiconductoare din care fac LED-urilor, precum și caracteristicile LED-uri (culoare strălucire, luminozitate etc.) depinde de compoziția chimică a acestor materiale.
LED-uri de diferite dimensiuni de culori și luminozitate.
Aplicarea LED-urilor în modelare.
Ventilator cu iluminare din spate cu LED.
bandă flexibilă de gheață.
LED bec flexibil
LED-urile, dacă sunt utilizate în modelare, au următoarele avantaje și dezavantaje.
- Culori strălucitoare și bogate;
- fiabilitate (durată lungă de viață);
- Eficiență ridicată;
- Practic, nu se încălzesc;
- Dimensiune compactă.
- Arsuri ușoare dacă sunt conectate necorespunzător;
- Departe de plug-and-play, în ceea ce privește conectivitatea.
LED-urile sunt împărțite în diferite soiuri, în funcție de mărime, de numărul de cristale dintr-o carcasă, de luminozitate, de putere, de culoarea radiației, precum și de alți parametri.
Exemplu de LED-uri de cele mai populare dimensiuni.
LED-uri de diferite forme și culori.
Iluminarea LED-urilor cu carcasă difuză.
Forma și dimensiunile geometrice. Cele mai populare sunt LED-urile într-un corp cilindric de dimensiuni standardizate: 3/5/10 mm în diametru, mai puțin adesea 8 mm, deși uneori se găsesc până la 20 mm în diametru. De asemenea, există LED-uri SMD, care sunt foarte compacte în dimensiuni - până la 2 x 2 mm, sunt concepute pentru lipirea directă a plăcii și sunt de obicei utilizate pentru a ilumina ecranele. Există, de asemenea, LED-uri realizate în cazuri de formă pătrată sau dreptunghiulară.
Numărul de cristale. În majoritatea cazurilor, în cazul unui singur LED există un cristal semiconductor, dar există cazuri în care mai mult de un cristal este instalat în corpul unui LED, de exemplu:
- LED-uri de mare putere.
Pentru a crește luminozitatea LED-ului, uneori mai multe cristale de lumină care au aceleași culori (de obicei patru cristale) sunt plasate în cazul unui singur LED, decât multiplicarea luminozității LED-ului. Acest lucru poate fi comparat cu procesoare quad-core =).
Luminozitate. Datorită unei game largi de aplicații cu LED-uri, producătorii produc LED-uri cu luminozitate diferită: de la nu foarte luminos pentru indicatori în supercapse, în special pentru a evidenția ceva. Indicele de luminanță este de asemenea afectat de modelul de directivitate LED, de exemplu, un singur LED de putere cu un unghi de radiație de 20 de grade pare mai luminos decât un LED de aceeași putere, dar cu un unghi mai mare de radiație, de exemplu, 140 de grade.
Putere. Pentru diferite scopuri diferite, LED-uri de putere realizate din sutimi de watt și la 5 wați mai grave pe un singur cip. moddersky tipic, așa-numita „ultra-luminos“ LED au o capacitate de aproximativ 60 mW (aproximativ 1/16 W), iar când este utilizat în iluminarea incintei de dimensiuni medii pot solicita de la aproximativ 15 la 25 de bucăți. Chetyrehkristalny medie super-luminos LED are o putere de aproximativ 240 mW (1/4 W) și astfel de LED-uri pentru iluminarea shell de dimensiuni medii au nevoie de aproximativ 4 până la 8 bucăți, în funcție de alte caracteristici. Clasa de LED-uri super-putere sunt LED-uri, cu o putere de un watt, care la prima vedere pare a fi nu de mult, dar este doar la prima vedere - sunt LED-uri, în medie, de 15-20 de ori mai luminoase decât cele mai frecvente LED-uri! Unul sau două dintre aceste LED-uri pot lumina întregul corp!
Deosebit de importante sunt albastru, violet și ultraviolete LED-uri - toate provoca luminiscență (fluorescenta) a unor coloranți, dar în grade diferite. LED-urile albastre cauzează o luminiscență nu foarte strălucitoare și, de asemenea, distorsionează ușor culoarea prin atingerea radiației albastre. Violet LED-uri opuse - se pare plictisitoare, dar provoca luminiscență puternice, de obicei, acestea sunt vândute sub masca de LED-uri UV, dar nu este. LED-urile ultraviolete sunt destul de rare în vânzare, iar cele care apar sunt, de obicei cu raze ultraviolete cu LED-uri de lumină UV lungime de undă lungă, așa-numita UV-A (UV-A) - cel mai sigur, se pare că aceste LED-uri arata foarte slabă din cauza sensibilității scăzute ochiului uman gama menie de 400 nm, dar aceste LED-uri produc o luminiscență chiar mai puternică decât violet - acest lucru se datorează mai mare de energie a acestui interval de radiație.
Strălucire cu LED-uri cu carcasă transparentă.
Caracteristicile tipice ale LED-urilor.
Cele două caracteristici principale ale LED-urilor sunt tensiunea și amperajul. În mod tipic, LED-urile sunt proiectate pentru un curent de 20 mA, dar există excepții, de exemplu, LED-urile cu cristale de patru sunt de obicei concepute pentru 80 mA. deoarece într-un corp al LED-urilor există patru cristale semiconductoare, fiecare consumând 20 mA, la rândul lor, LED-urile cu un singur canal consumă de obicei 300-400 mA. Tensiunea de funcționare a LED-ului depinde de materialul semiconductor din care este fabricat, respectiv, există o relație între culoarea emisiei de LED-uri și tensiunea de funcționare.
Când utilizați LED-uri, este mai bine să specificați numărul de LED-uri de care aveți nevoie de la vânzător sau producător, dar când aceste informații nu sunt disponibile, puteți folosi următorul tabel.
Tabelul cu tensiuni aproximative ale LED-urilor în funcție de culoare:
Reguli de conectare și calcul al LED-urilor.
LED-ul transmite curentul electric numai într-o singură direcție, ceea ce înseamnă că pentru ca LED-ul să emită lumină, acesta trebuie să fie conectat corespunzător. LED-ul are două contacte: un anod (plus) și un catod (minus). De obicei, un contact lung la LED este un anod, dar există și excepții, deci este mai bine să clarificăm acest fapt în caracteristicile tehnice ale unui anumit LED.
LED-urile se referă la acest tip de componente electronice care, pentru o funcționare lungă și stabilă, este importantă nu numai pentru tensiunea corectă, dar și pentru puterea optimă a curentului - deci întotdeauna când conectați LED-ul, trebuie să le conectați printr-o rezistență adecvată. Uneori această regulă este neglijată, dar rezultatul este de obicei unul - LED-ul sau ars imediat, sau resursele sale sunt reduse foarte mult. La unele LED-uri rezistența este încorporată "de la fabricație" și poate fi conectată imediat la o sursă de 12 sau 5 volți, dar astfel de LED-uri sunt de vânzare destul de rar și cel mai adesea un rezistor extern trebuie conectat la LED.
Merită să vă amintiți că rezistențele diferă de asemenea prin caracteristicile lor și, pentru a le conecta la LED-uri, trebuie să alegeți un rezistor cu valoarea corectă. Pentru a calcula valoarea resistorului necesar, ar trebui să folosiți legea lui Ohm - aceasta este una dintre cele mai importante legi fizice legate de electricitate. Această lege a fost predată la școală, dar practic nimeni nu o mai amintește =).
Legea lui Ohm este o lege fizică prin care puteți determina relația dintre tensiune (U), curent (I) și rezistență (R). Esența ego-ului este simplă: curentul din conductor este direct proporțional cu tensiunea dintre capetele conductorului, dacă proprietățile conductorului nu se schimbă atunci când trece prin curent.
Această lege este afișată vizual folosind formula: U = I * R
Când cunoașteți tensiunea și rezistența, folosind această lege, puteți găsi puterea curentă cu formula: I = U / R
Când cunoașteți tensiunea și curentul, puteți găsi rezistență: R = U / I
Când cunoașteți curentul și rezistența, puteți calcula tensiunea: U = I * R
Acum ia în considerare exemplul. Ai un LED are o tensiune de 3 V și un curent de 20 mA, pe care doriți să-l conectați la sursa de tensiune de 5V USB-conector de alimentare sau de alimentare, astfel încât atunci când el nu a ars în jos. Deci avem o tensiune de 5 V, dar LED-ul are nevoie doar de 3 V, deci trebuie sa scapam de 2V (5V - 3V = 2V). Pentru a scapa de suplimentare 2, avem nevoie pentru a alege un rezistor cu rezistență corespunzătoare, care se calculează după cum urmează: știm tensiunea de la care doriți să scapi de și știm amperajul LED necesar - se folosește formula de mai sus R = U / I. Prin urmare, 2B / 0,02 A = 100 Ohm. Deci, ai nevoie de un rezistor de 100 ohmi.
Uneori, în funcție de caracteristicile LED-urilor, rezistorul necesar este obținut cu o valoare nestandardizată care nu poate fi găsită pe piață, de exemplu 129 sau 111,7 Ohm =). În acest caz, trebuie doar să faceți o rezistență cu o rezistență mai mică decât cea calculată - LED-ul nu va funcționa 100% din puterea sa, dar aproximativ 90-95%. În acest mod, LED-ul va funcționa mai fiabil, iar scăderea luminozității nu va fi vizibilă.
De asemenea, este posibil să se calculeze cât de mult rezistor de putere ai nevoie - pentru aceasta vom multiplica tensiunea care va persista în rezistor, puterea curentului, care va fi în lanțul. În cazul nostru, acesta este 2V x 0,02 A = 0,04W. Deci, aveți nevoie de un rezistor de această putere sau mai mult.
LED-urile sunt uneori conectate în mai multe bucăți în paralel sau în serie, folosind un singur rezistor. Pentru conectarea corectă, rețineți că conexiunea paralelă adaugă amperajul și când tensiunea necesară este adăugată împreună în serie. serii paralele și pot fi conectate numai la aceleași LED-uri folosind un singur rezistor, și dacă utilizați LED-uri diferite, cu caracteristici diferite, cel mai bine este să se calculeze fiecare LED un rezistor - deci va fi mai sigur. LED-urile au un model chiar și o mică discrepanță în parametrii și, atunci când conectarea unui număr mare de LED-uri în paralel sau în serie, o mică discrepanță în parametrii pot da rezultatul o mulțime de LED-uri arse =). O altă capcană poate fi faptul că vânzătorul sau producătorul (mult mai puțin) poate da un puține date valide pe LED-uri, iar LED-urile în sine nu pot avea o tensiune de funcționare clară, și un set de parametri de minim / tensiune optimă și maximă. Acest factor nu va fi afectat în mod deosebit atunci când se conectează un număr mic de LED-uri, iar în cazul unui număr mare de conexiuni, rezultatul poate fi toate aceleași LED-uri arse. Deci, cu conexiune paralel și în serie nu este necesar prea dus, pentru a fi mai sigur pentru fiecare LED sau un grup mic de LED-uri (3-5 bucăți) conectați rezistor separat. Să luăm în considerare câteva exemple de conexiune.
Diagrama conexiunii paralele a LED-urilor
Diagrama conectării în serie a LED-urilor
Exemplul 1. Doriți să conectați în serie cele trei LED-uri, fiecare dintre care este proiectat pentru a 3 V și 20 mA, o sursă de curent cu o tensiune de 12 V (de exemplu de la molex-conector). Trei LED-uri de 3 volți fiecare vor consuma împreună 9 volți (3 V x 3 = 9 V). Sursa noastră curentă are o tensiune de 12 volți, în consecință de la 3 volți va fi necesar să se scape (12 V - 9 V = 3 V). Deoarece secvența de conectare, curentul va fi de 20 mA, respectiv 3 volți (tensiune, ceea ce este necesar pentru a scăpa) împărțit 0,02 A (curent necesar pentru fiecare LED) și de a obține valoarea rezistenței necesare - 150 ohmi. Deci, aveți nevoie de un rezistor de 150 ohmi.
Exemplul 2: Aveți în prezența a patru LED-uri, fiecare dintre care este proiectat pentru 3 volți și o sursă de alimentare de 12 V. În această situație, s-ar putea crede că nu este nevoie de un rezistor, dar nu este - LED-uri sunt foarte sensibile la puterea actuală și este mai potrivită pentru rezistor la 1 ohm. Rezistența acestei evaluări nu va afecta strălucirea strălucirii, dar va fi ceva de genul unei "fuzibile" - LED-urile vor funcționa mult mai fiabil. Fără utilizarea unui rezistor, în acest caz, LED-urile pot fi arse, rapid sau nu.
amperaj Exemplul 3. Vrei trei LED-uri conectate în paralel, fiecare dintre care este proiectat pentru a 3 V și 20 mA, o sursă de curent 12 cu V. tensiune Deoarece stivele sunt conectate în paralel puterea actuală, și nu de tensiune, cele trei LED-uri necesare 60 mA ( 20 mA x 3 = 60 mA). Sursa noastră de curent are o tensiune de 12 volți, iar LED-urile au nevoie de o tensiune de 3 volți, respectiv de 9 volți este necesar să se scape (12 V - 3 V = 9 V). Deoarece conexiunea paralel, curentul va fi de 60 mA, respectiv 9 volți (tensiune, ceea ce este necesar pentru a scăpa) împărțit la 0,06 A (curent necesar toate LED-urile) și se obține valoarea rezistenței necesare - 150 ohmi. Deci, aveți nevoie de un rezistor de 150 ohmi.
De asemenea, pe internet există un număr mare de diferite "calculatoare pentru LED-uri" pe care le puteți utiliza. Este suficient să mergeți la site-ul relevant, să indicați caracteristicile LED-ului și sursa de curent și veți obține toate datele necesare pentru rezistor, precum și marcarea acestuia.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: