Svi su sada upoznati s LED diodama. Moderna tehnologija jednostavno je nezamisliva bez njih. Ovaj led svjetla i svjetiljke, indikacija načina rada raznih kućanskih aparata, pozadinsko osvjetljenje ekrana računalnih monitora, televizora i mnoge druge stvari kojih se ne možete odmah sjetiti. Svi navedeni uređaji sadrže vidljive svjetleće diode različitih boja: crvenu, zelenu, plavu (RGB), žutu, bijelu. Moderne tehnologije omogućuju vam da dobijete gotovo bilo koju boju.

Osim vidljivih LED dioda, postoje infracrvene i ultraljubičaste LED diode. Glavno područje primjene takvih LED dioda su uređaji za automatizaciju i upravljanje. Dovoljno za sjećanje. Ako su prvi modeli daljinskog upravljača služili isključivo za upravljanje televizorima, sada se njima upravlja zidnim grijačima, klima uređajima, ventilatorima, pa čak i kuhinjskim uređajima, poput multicookera i pekača kruha.

Dakle, što je LED?

Zapravo, ne razlikuje se mnogo od uobičajenog - i dalje je isti p-n spoj, i dalje isto osnovno svojstvo - jednosmjerna vodljivost. Kao proučavanje p-n prijelaza, pokazalo se da uz jednosmjernu vodljivost upravo taj prijelaz ima i nekoliko dodatnih svojstava. Tijekom evolucije tehnologije poluvodiča, ta su se svojstva proučavala, razvijala i poboljšavala.

Sovjetski radiofizičar (1903. - 1942.) dao je veliki doprinos razvoju poluvodiča. Godine 1919. ušao je u poznati i danas poznati Nižnjenovgorodski radiolaboratorij, a od 1929. radio je na Lenjingradskom institutu za fiziku i tehnologiju. Jedno od područja djelovanja znanstvenika bilo je proučavanje slabog, jedva primjetnog sjaja poluvodičkih kristala. Na ovom učinku rade sve moderne LED diode.

Ovaj slabašni sjaj nastaje kada struja prolazi kroz pn spoj u smjeru prema naprijed. Ali sada je ovaj fenomen proučavan i toliko poboljšan da je svjetlina nekih LED dioda takva da jednostavno možete oslijepiti.

Raspon boja LED dioda je vrlo širok, gotovo sve dugine boje. Ali boja se ne dobiva promjenom boje LED kućišta. To se postiže dodavanjem dopanta u pn spoj. Na primjer, uvođenje male količine fosfora ili aluminija proizvodi crvene i žute boje, dok galij i indij emitiraju svjetlost od zelene do plave. LED kućište može biti prozirno ili mat; ako je kućište u boji, onda je to jednostavno svjetlosni filter koji odgovara boji p-n spoja.

Drugi način za dobivanje željene boje je uvođenje fosfora. Fosfor je tvar koja daje vidljivo svjetlo kada je izložen drugom zračenju, čak i infracrvenom. Klasičan primjer za to su fluorescentne svjetiljke. Kod LED dioda bijela boja se dobiva dodavanjem fosfora na plavi kristal.

Za povećanje intenziteta emisije gotovo sve LED diode imaju leću za fokusiranje. Često se kraj prozirnog tijela, koji ima sferni oblik, koristi kao leća. U infracrvenim LED diodama leća ponekad izgleda neprozirno, dimno sive boje. Iako se nedavno infracrvene LED diode proizvode jednostavno u prozirnom kućištu, to su one koje se koriste u raznim sustavima daljinskog upravljanja.

Dvobojne LED diode

Također poznat gotovo svima. Na primjer, punjač za mobitel: Dok je punjenje u tijeku, indikator svijetli crveno, a kada je punjenje završeno, svijetli zeleno. Ova indikacija je moguća zahvaljujući postojanju dvobojnih LED dioda, koje se mogu različite vrste. Prvi tip su LED diode s tri priključka. Jedno pakiranje sadrži dvije LED diode, na primjer zelenu i crvenu, kao što je prikazano na slici 1.

Slika 1. Dijagram spajanja dvobojnih LED dioda

Slika prikazuje fragment kruga s dvobojnom LED diodom. U ovom slučaju prikazana je LED dioda s tri priključka sa zajedničkom katodom (ponekad sa zajedničkom anodom) i njezino spajanje na. U tom slučaju možete uključiti jednu ili drugu LED diodu ili obje odjednom. Na primjer, bit će crvena ili zelena, a kada se upale dvije LED diode odjednom, svijetlit će žuto. Ako koristite PWM modulaciju za podešavanje svjetline svake LED diode, možete dobiti nekoliko srednjih nijansi.

U ovom krugu treba obratiti pozornost na činjenicu da su granični otpornici uključeni zasebno za svaku LED diodu, iako se čini da možete proći samo s jednim uključivanjem u zajednički izlaz. Ali s ovim uključivanjem, svjetlina LED dioda će se promijeniti kada se uključe jedna ili dvije LED diode.

Koji napon je potreban za LED? Ovo pitanje se može čuti prilično često, postavljaju ga oni koji nisu upoznati sa specifičnostima rada LED-a ili jednostavno ljudi koji su jako daleko od struje. U ovom slučaju potrebno je objasniti da je LED uređaj kojim upravlja struja, a ne napon. LED možete uključiti barem na 220 V, ali struja kroz nju ne smije prelaziti najveću dopuštenu. To se postiže spajanjem balastnog otpornika u seriju s LED-om.

Ali ipak, sjećajući se napona, treba napomenuti da on također igra veliku ulogu, jer LED diode imaju visok napon naprijed. Ako je za konvencionalnu silicijsku diodu ovaj napon oko 0,6 ... 0,7 V, tada za LED ovaj prag počinje od dva volta i više. Stoga LED ne može svijetliti s naponom od 1,5 V.

Ali s ovim priključkom, znači 220V, ne treba zaboraviti da je reverzni napon LED-a prilično mali, ne više od nekoliko desetaka volti. Stoga se poduzimaju posebne mjere za zaštitu LED-a od visokog povratnog napona. Najlakši način je kontra-paralelno spajanje zaštitne diode, koja također ne mora biti posebno visokog napona, na primjer KD521. Pod utjecajem izmjeničnog napona, diode se otvaraju naizmjenično, štiteći tako jedna drugu od visokog povratnog napona. Dijagram spoja za spajanje zaštitne diode prikazan je na slici 2.

Slika 2. Dijagram povezivanja paralelno sa LED diodom zaštitna dioda

Dvobojne LED diode također su dostupne u paketu s dva terminala. U ovom slučaju, boja sjaja se mijenja kada se promijeni smjer struje. Klasičan primjer je indikacija smjera vrtnje motora DC. Ne treba zaboraviti da ograničavajući otpornik mora biti spojen u seriju s LED-om.

Nedavno je ograničavajući otpornik jednostavno ugrađen u LED, a zatim, na primjer, na cjenicima u trgovini jednostavno napišu da je ovaj LED ocijenjen na 12V. Trepereće LED diode također su označene naponom: 3V, 6V, 12V. Unutar ovih LED dioda nalazi se mikrokontroler (vidi se čak i kroz prozirno kućište), tako da svaki pokušaj promjene frekvencije treptanja ne daje rezultate. S ovom oznakom možete uključiti LED izravno na napajanje na navedeni napon.

Razvoj japanskih radio amatera

Ispada da se amaterski radio prakticira ne samo u zemljama bivšeg SSSR-a, već iu takvoj "elektroničkoj zemlji" kao što je Japan. Naravno, čak ni obični japanski radio amater nije u stanju stvoriti vrlo složene uređaje, ali pojedinačna rješenja kruga zaslužuju pozornost. Nikada ne znate u kojoj bi shemi ta rješenja mogla biti korisna.

Ovdje je pregled relativno jednostavnih uređaja koji koriste LED diode. U većini slučajeva upravljanje se vrši iz mikrokontrolera i od toga se ne može pobjeći. Čak i za jednostavna shema Lakše je napisati kratki program i lemiti kontroler u paketu DIP-8 nego lemiti nekoliko mikro krugova, kondenzatora i tranzistora. Još jedna atraktivna stvar u vezi ovoga je da neki mikrokontroleri mogu raditi bez ikakvih pričvršćenih dijelova.

Dvobojni LED upravljački krug

Zanimljivu shemu za upravljanje snažnim dvobojnim LED diodom nude japanski radio amateri. Točnije, ovdje se koriste dva snažne LED diode sa strujom do 1A. Ali, moramo pretpostaviti da postoje i snažne dvobojne LED diode. Dijagram je prikazan na slici 3.

Slika 3. Upravljački krug za snažnu dvobojnu LED diodu

TA7291P čip dizajniran je za upravljanje istosmjernim motorima male snage. Omogućuje nekoliko načina rada, naime: rotaciju naprijed, rotaciju unatrag, zaustavljanje i kočenje. Izlazni stupanj mikro kruga sastavljen je pomoću premosnog kruga, koji vam omogućuje izvođenje svih gore navedenih operacija. Ali vrijedilo je primijeniti malo mašte i, evo, mikro krug ima novu profesiju.

Logika mikro kruga je prilično jednostavna. Kao što se može vidjeti na slici 3, mikro krug ima 2 ulaza (IN1, IN2) i dva izlaza (OUT1, OUT2), na koje su spojene dvije snažne LED diode. Kada su logičke razine na ulazima 1 i 2 iste (00 ili 11 nema razlike), tada su izlazni potencijali jednaki, oba LED-a su isključena.

Na različitim logičkim razinama na ulazima, mikro krug radi na sljedeći način. Ako jedan od ulaza, na primjer, IN1, ima nisku logičku razinu, tada je izlaz OUT1 spojen na zajedničku žicu. Katoda LED HL2 također je spojena na zajedničku žicu preko otpornika R2. Napon na izlazu OUT2 (ako postoji logički na ulazu IN2) u ovom slučaju ovisi o naponu na ulazu V_ref, što vam omogućuje podešavanje svjetline HL2 LED.

U ovom slučaju, napon V_ref se dobiva iz PWM impulsa iz mikrokontrolera pomoću integrirajućeg lanca R1C1, koji regulira svjetlinu LED-a spojenog na izlaz. Mikrokontroler također kontrolira ulaze IN1 i IN2, što vam omogućuje da dobijete široku paletu nijansi svjetla i algoritama upravljanja LED diodama. Otpor otpornika R2 izračunava se na temelju najveće dopuštene struje LED dioda. Kako to učiniti bit će opisano u nastavku.

Slika 4 prikazuje unutarnja struktura Mikro krug TA7291P, njegov blok dijagram. Dijagram je preuzet izravno iz podatkovne tablice, tako da prikazuje električni motor kao opterećenje.

Slika 4.

Pomoću blok dijagrama lako je pratiti strujne putove kroz opterećenje i metode upravljanja izlaznim tranzistorima. Tranzistori se uključuju u parovima, dijagonalno: (gornji lijevi + donji desni) ili (gornji desni + donji lijevi), što omogućuje promjenu smjera i brzine motora. U našem slučaju, upalite jednu od LED dioda i kontrolirajte njezinu svjetlinu.

Donji tranzistori su kontrolirani signalima IN1, IN2 i jednostavno su dizajnirani za uključivanje i isključivanje dijagonala mosta. Gornji tranzistori su kontrolirani Vref signalom, oni reguliraju izlaznu struju. Upravljački krug, prikazan jednostavno kao kvadrat, također sadrži zaštitu strujnog kruga od kratkih spojeva i drugih nepredviđenih okolnosti.

Ohmov zakon, kao i uvijek, pomoći će u ovim izračunima. Neka početni podaci za izračun budu sljedeći: napon napajanja (U) 12V, struja kroz LED (I_HL) 10mA, LED je spojen na izvor napona bez ikakvih tranzistora ili mikro krugova kao indikator uključivanja. Pad napona na LED (U_HL) je 2V.

Tada je sasvim očito da će granični otpornik dobiti napon (U-U_HL), - dva volta je "pojela" sama LED. Tada će otpor graničnog otpornika biti

R_o = (U-U_HL) / I_HL = (12 - 2) / 0,010 = 1000 (Ω) ili 1 KOhm.

Ne zaboravite na SI sustav: napon u voltima, struja u amperima, rezultat u omima. Ako je LED dioda uključena tranzistorom, tada se u prvoj zagradi od napona napajanja treba oduzeti napon dijela kolektor-emiter otvorenog tranzistora. Ali, u pravilu, nitko to nikada ne radi; točnost do stotinki postotka ovdje nije potrebna i neće raditi zbog raspršenosti parametara dijelova. Svi izračuni u elektronički sklopovi daju približne rezultate, ostalo se mora postići ispravljanjem pogrešaka i konfiguracijom.

Trobojne LED diode

Osim dvobojnih, nedavno su postali rašireni. Njihova glavna namjena je dekorativna rasvjeta na pozornicama, zabavama, novogodišnjim proslavama ili diskotekama. Takve LED diode imaju tijelo s četiri terminala, od kojih je jedan zajednička anoda ili katoda, ovisno o specifičnom modelu.

Ali jedna ili dvije LED diode, čak i trobojne, malo su korisne, pa ih morate kombinirati u vijence, a za upravljanje vijencima koristite sve vrste kontrolnih uređaja, koji se najčešće nazivaju kontroleri.

Sastavljanje vijenca pojedinačnih LED dioda je dosadno i nezanimljivo. Stoga u posljednjih godina industrija je počela proizvoditi trake temeljene na trobojnim (RGB) LED diodama. Ako se proizvode jednobojne trake za napon od 12V, tada radni napon Trobojne trake često su 24V.

LED trake su označene naponom jer već sadrže granične otpornike, pa se mogu spojiti izravno na izvor napona. Izvori za prodaju se na istom mjestu gdje i vrpce.

Posebni upravljači koriste se za upravljanje trobojnim LED diodama i trakama za stvaranje različitih svjetlosnih efekata. Uz njihovu pomoć moguće je jednostavno mijenjati LED diode, podešavati svjetlinu, stvarati razne dinamičke efekte, kao i crtati uzorke, pa čak i slike. Stvaranje takvih kontrolera privlači mnoge radioamatere, naravno one koji znaju pisati programe za mikrokontrolere.

Pomoću trobojne LED diode možete dobiti gotovo sve boje, jer se boja na TV ekranu također dobiva miješanjem samo tri boje. Ovdje je prikladno prisjetiti se još jednog razvoja japanskih radio amatera. njoj shema strujnog kruga prikazano na slici 5.

Slika 5. Dijagram spajanja trobojnih LED dioda

Snažna trobojna LED dioda od 1 W sadrži tri emitera. S vrijednostima otpornika navedenim na dijagramu, boja sjaja je bijela. Odabirom vrijednosti otpornika moguća je blaga promjena nijanse: od hladno bijele do tople bijele. U autorskom dizajnu, svjetiljka je dizajnirana za osvjetljavanje unutrašnjosti automobila. Sigurno bi oni (Japanci) trebali biti tužni! Kako ne biste brinuli o održavanju polariteta, na ulazu uređaja nalazi se diodni most. Uređaj je montiran na matičnu ploču i prikazan je na slici 6.

Slika 6. Razvojna ploča

Sljedeći razvoj japanskih radio amatera također je automobilske prirode. Ovaj uređaj za osvjetljavanje registarske pločice, naravno, bijelim LED diodama prikazan je na slici 7.

Slika 7. Shema uređaja za osvjetljavanje registarske pločice na bijelim LED diodama

Dizajn koristi 6 snažnih, ultra-svijetlih LED dioda s maksimalnom strujom od 35 mA i svjetlosnim tokom od 4 lm. Kako bi se povećala pouzdanost LED dioda, struja kroz njih ograničena je na 27 mA pomoću čipa stabilizatora napona spojenog kao krug stabilizatora struje.

LED EL1...EL3, otpornik R1, zajedno s mikro krugom DA1 čine stabilizator struje. Stabilna struja kroz otpornik R1 održava pad napona na njemu od 1,25 V. Druga grupa LED je spojena na stabilizator preko potpuno istog otpornika R2, tako da će struja kroz grupu LED EL4...EL6 također biti stabilizirana na istoj razini.

Slika 8 prikazuje krug pretvarača za napajanje bijele LED diode iz jednog galvanski članak s naponom od 1,5 V, što očito nije dovoljno za svijetljenje LED-a. Strujni krug pretvarača je vrlo jednostavan i njime upravlja mikrokontroler. U stvari, mikrokontroler ima frekvenciju pulsa od oko 40KHz. Da bi se povećala nosivost, pinovi mikrokontrolera su spojeni u parovima paralelno.

Slika 8.

Shema radi na sljedeći način. Kada su pinovi PB1, PB2 niski, izlazi PB0, PB4 su visoki. U ovom trenutku, kondenzatori C1, C2 se pune na približno 1,4 V kroz diode VD1, VD2. Kada se stanje izlaza regulatora promijeni u suprotno, zbroj napona dvaju napunjenih kondenzatora plus napon baterije primijenit će se na LED. Tako će se na LED diodu u smjeru prema naprijed primijeniti gotovo 4,5 V, što je sasvim dovoljno za svijetljenje LED diode.

Takav se pretvarač može sastaviti bez mikrokontrolera, jednostavno na logičkom čipu. Takav dijagram prikazan je na slici 9.

Slika 9.

Generator kvadratnog vala sastavljen je na elementu DD1.1, čija je frekvencija određena ocjenama R1, C1. Na toj će frekvenciji LED treptati.

Kada je izlaz elementa DD1.1 visok, izlaz DD1.2 je prirodno visok. U ovom trenutku, kondenzator C2 se puni kroz diodu VD1 iz izvora napajanja. Putanja punjenja je sljedeća: plus napajanje - DD1.1 - C2 - VD1 - DD1.2 - minus napajanje. U ovom trenutku do bijeli LED koristi se samo napon baterije, što nije dovoljno da zasvijetli LED.

Kada razina na izlazu elementa DD1.1 postane niska, na izlazu DD1.2 pojavljuje se visoka razina, što dovodi do blokiranja diode VD1. Stoga se napon na kondenzatoru C2 zbraja s naponom baterije i taj se zbroj primjenjuje na otpornik R1 i LED HL1. Ova količina napona sasvim je dovoljna za uključivanje LED HL1. Zatim se ciklus ponavlja.

Kako testirati LED

Ako je LED dioda nova, onda je sve jednostavno: terminal koji je nešto duži je pozitivna ili anoda. To je ono što mora biti spojeno na pozitivan izvor napajanja, naravno ne zaboravljajući na granični otpornik. Ali u nekim slučajevima, na primjer, LED dioda je zalemljena sa stare ploče i njeni su vodi iste duljine, potrebno je ispitivanje kontinuiteta.

Multimetri se u takvoj situaciji ponašaju pomalo neshvatljivo. Na primjer, multimetar DT838 u načinu testiranja poluvodiča može jednostavno lagano upaliti LED diodu koja se testira, ali indikator pokazuje prekid.

Stoga je u nekim slučajevima bolje provjeriti LED diode spajanjem preko graničnog otpornika na izvor napajanja, kao što je prikazano na slici 10. Vrijednost otpornika je 200...500 Ohma.

Slika 10. LED ispitni krug

Slika 11. Redoslijed LED dioda

Izračunavanje otpora graničnog otpornika je jednostavno. Da biste to učinili, trebate zbrojiti prednji napon na svim LED diodama, oduzeti ga od napona izvora napajanja i dobiveni ostatak podijeliti s danom strujom.

R = (U - (U_HL_1 + U_HL_2 + U_HL_3)) / I

Pretpostavimo da je napon napajanja 12 V, a pad napona na LED diodama 2 V, 2,5 V i 1,8 V. Čak i ako su LED diode uzete iz iste kutije, još uvijek može doći do takvog raspršenja!

Prema uvjetima problema, struja je postavljena na 20 mA. Sve što ostaje je zamijeniti sve vrijednosti u formulu i naučiti odgovor.

R = (12- (2 + 2,5 + 1,8)) / 0,02 = 285 Ω

Slika 12. Paralelni spoj LED dioda

Na lijevom fragmentu sve tri LED diode spojene su preko jednog otpornika za ograničavanje struje. Ali zašto je ova shema prekrižena, koji su njeni nedostaci?

Ovdje dolazi do izražaja varijacija LED parametara. Najveća struja teći će kroz LED diodu koja ima manji pad napona, odnosno manji unutarnji otpor. Dakle, ovim uključivanjem neće biti moguće postići ravnomjeran sjaj LED dioda. Stoga se ispravnim sklopom treba smatrati krug prikazan na slici 12 desno.

Višebojne LED diode pojavile su se nakon dvobojnih "crveno-zelenih", kada je napredak tehnologije omogućio postavljanje plavih emitera na njihove kristale. Izum "plave" i "bijele" LED diode potpuno je zatvorio RGB krug: sada je postalo moguće prikazati bilo koju duginu boju u vidljivom rasponu valne duljine 450...680 nm s bilo kojom zasićenošću.

Postoji nekoliko načina za proizvodnju bijele “LED” svjetlosti (upravo “svjetlosti”, jer bijela “boja” ne postoji u prirodi).

Prva metoda je nanošenje žutog fosfora na unutarnju površinu "plave" LED leće. "Plava" i "žuta" dodaju ton blizak bijelom. Tako su nastale prve “bijele” LED diode na svijetu.

Druga metoda je nanošenje tri sloja fosfora, plavog, zelenog i crvenog, na površinu svjetlosnog emitera koji radi u ultraljubičastom području od 300...400 nm (nevidljivo zračenje). Dolazi do miješanja spektralnih komponenti, kao kod fluorescentne svjetiljke.

Treća metoda je tehnologija LCD televizijskog ekrana. Na jednoj podlozi, "crveni", "plavi" i "zeleni" emiteri postavljeni su blizu jedan drugom (kao tri pištolja u slikovnoj cijevi). Omjeri boja određeni su različitim strujama kroz svaki emiter. Završno miješanje boja dok se ne dobije bijela boja vrši se pomoću leće za raspršivanje svjetla u kućištu.

Četvrta metoda implementirana je u takozvanim "kvantnim" LED diodama, u kojima se crvene, zelene i plave "kvantne" točke ili, drugim riječima, luminiscentni nanokristali nanose na uobičajenu poluvodičku pločicu. Ovo je obećavajući smjer uštede energije, ali još uvijek egzotičan.

Danas su od interesa za amatersku praksu višebojne LED diode treći tip, koji ima slavine iz tri emitera. Mogu se koristiti za izradu uređaja za prikaz informacija u punoj boji, na primjer, u obliku LED televizijskih ekrana. Jedan piksel takvog zaslona može svijetliti plavom (470 nm), zelenom (526 nm) ili crvenom (630 nm). Ukupno, to vam omogućuje da dobijete gotovo isti broj nijansi kao u računalnim monitorima.

Višebojne LED diode dolaze u tipovima s četiri i osam pinova. U prvom slučaju postoje tri terminala za emitere crvene (R), zelene (G) i plave (B), dopunjene četvrtim terminalom zajedničke katode ili anode. U verziji sa šest pinova, tri potpuno autonomne RGB LED diode ili dva dvobojna para: "crveno-plavi", "zeleno-plavi" smješteni su u jedno kućište. Osmopinske LED diode dodatno imaju "bijeli" emiter.

Zanimljiva točka. Dokazano je da većina muškaraca ne percipira točno boje u crvenom dijelu spektra. Za to je kriva sama majka priroda zbog gena OPNlLW koji se nalazi na X kromosomu. Muškarci imaju jedan gen, ali žene imaju dvije njegove kopije, koje međusobno kompenziraju nedostatke. Manifestacija u svakodnevnom životu - žene u pravilu dobro razlikuju nijanse boje maline, tamnocrvene i grimizne, a mnogim muškarcima takvi tonovi izgledaju jednako crveni... Stoga je pri dizajniranju opreme potrebno izbjegavati "konfliktne" boje i ne prisiliti korisnika da traži razliku u malim detaljima.

Na sl. 2.17, a... i prikazuje dijagrame za povezivanje višebojnih LED dioda s četiri i šest pinova na MK.

Riža. 2.17. Sheme za spajanje višebojnih LED dioda na MK (početak):

R3* co a) struja kroz svaki od tri emitera crvenog (R), zelenog (G) i plavog (B) određena je otpornicima R2...R4 - ne više od 20...25 mA za svaku liniju MK. Otpornik R1 organizira negativnu povratnu struju. Uz njegovu pomoć, ukupna svjetlina sjaja se smanjuje kada su tri emitera uključena istovremeno;

b) slično sl. 2.17, a, ali za LED HL1 sa zajedničkom anodom i s aktivnom NISKA razina na izlazima MK;

c) trokanalna PWM kontrola pruža potpunu shema boja RGB. Otpori otpornika R1…R3 odabiru se u širokom rasponu prema subjektivnom osjećaju boje ravnoteže bijele s tri uključena emitera. Za ravnomjeran prijelaz iz jedne boje u drugu potreban je nelinearni zakon upravljanja PWM. Prosječna struja kroz jednu MK liniju tijekom jednog PWM razdoblja ne smije prelaziti 20 ... 25 mA s impulsnom strujom ne većom od 40 mA;

d) slično sl. 2.17, v, ali za LED HL1 sa zajedničkom anodom i aktivnom LOW razinom PWM signala;

e) HL1 LED sadrži tri potpuno autonomna emitera s odvojenim izvodima od kućišta, što daje određenu slobodu djelovanja. Na primjer, možete spojiti indikatore prema krugu sa zajedničkom anodom i zajedničkom katodom; OKO

O sl. 2.17. Dijagrami povezivanja višebojnih LED dioda na MK (kraj):

f) simulator višebojne LED diode. Tri konvencionalne LED diode HL1..HL3 crvene, zelene i plave boje strukturalno su smještene u jedno zajedničko kućište za raspršivanje svjetla. Da biste bolje imitirali izvornik, možete koristiti SMD LED diode male veličine;

g) snažne višebojne LED diode ne mogu se spojiti izravno na MK, zbog niske nosivosti priključaka. Potrebne su tranzistorske sklopke s dopuštenom strujom od najmanje 500 mA za LED diode od "jednog vata" (350 mA) i najmanje 1 A za LED diode od "tri vata" (700 mA). Preporuča se napajanje MK i HL1 LED iz različitih izvora kroz stabilizator napona tako da smetnje od prebacivanja snažnog opterećenja ne ometaju rad programa. Ako je napon napajanja HL1 LED-a visok, treba povećati otpor otpornika R4...R6 i njihovu snagu. Sama LED mora biti instalirana na radijatoru 5 ... 10 cm 2;

h) šesteropinska LED HL1 upravlja se iz četiri MK linije. Kombinacijom LOW/HIGH razina mogu se postići različite nijanse boja. Idealno, mješavina plave i zelene daje plavu, a mješavina crvene i zelene žutu;

i) izlazna LED dioda HL1 omogućuje ne samo miješanje boja crvene (R), zelene (G), plave (B), već i podešavanje njihove zasićenosti dodavanjem bijele komponente (W). Svaki od HL1 LED emitera dizajniran je za radnu struju od 350 mA, stoga je potrebno osigurati mjere za učinkovito odvođenje topline metalnim radijatorom.

U proizvodnji raznih elektroničkih struktura, LED diode se često koriste, na primjer, u jedinicama za prikaz ili radu opreme za signalizaciju. Vjerojatno su svi radili s konvencionalnim LED indikatorima, ali ne koriste svi dvobojni LED s dva terminala, jer malo početnika elektroničara zna za to. Stoga ću malo pričati o tome i naravno spojit ćemo dvobojnu LED diodu na mrežu izmjeničnog napona od 220 V, jer je ova tema, iz meni nepoznatog razloga, od povećanog interesa.

I tako, znamo da "obična" LED prolazi struja samo u jednom smjeru: kada se plus nanese na anodu, a minus izvora napajanja na katodu. Ako promijenite polaritet izvora napona, struja neće teći.

Dvobojna LED dioda s dva priključka sastoji se od dvije leđne diode spojene u zajedničko kućište. Štoviše, tijelo ili, točnije, objektiv ima standardne veličine a također i samo dva zaključka.

Posebnost je da svaki LED terminal služi kao anoda jedne LED diode i katoda druge.

Ako primijenite plus na jedan pin i minus na drugi pin napajanja, tada će jedna LED dioda biti zaključana, a druga će svijetliti, na primjer, zeleno.

Kada se promijeni polaritet napajanja, zeleni LED će biti zaključan, a crveni LED će svijetliti.

Dvobojne LED diode dostupne su u sljedećim kombinacijama boja:

- crveno - zeleno;

- plavo - žuto;

- zelena - jantarna;

- crveno - žuto.

Kako spojiti dvobojnu LED s dva terminala na mrežu od 220 V

Ova LED je praktična za korištenje izmjenična struja, budući da nema potrebe koristiti reverznu diodu. Stoga je za spajanje dvobojne LED diode na 220 V AC napon dovoljno dodati samo otpornik za ograničavanje struje.

Ovdje je potrebno odmah napraviti izmjenu da nazivni napon u mreži, koji je također isti u utičnici, počevši od listopada 2015., više nije uobičajenih 220 V, već 230 V. Ovi i drugi podaci prikazani su u GOST 29433-2014. Isti standard daje dopuštena odstupanja od vrijednosti nazivnog napona od 230 V:

— nazivna vrijednost 230 V;

— maksimalno 253 V (+10%);

— minimalno 207 V (-10%);

— minimalno pod opterećenjem 198 V (-14%).

Na temelju ovih pretpostavki potrebno je izračunati otpor otpornika za ograničavanje struje kako se ne bi pregrijao i kroz LED diodu teče dovoljna struja za normalno svijetljenje uz najveće dopuštene oscilacije napona u mreži.

Proračun otpornika za ograničenje struje

Stoga, iako je nominalna vrijednost struje 20 mA, uzet ćemo izračunatu vrijednost struje dvobojne LED diode kao 7 mA = 0,007 A. Pri ovoj vrijednosti svijetli normalno, budući da svjetlina LED-a nije izravno proporcionalna struja koja kroz njega teče.

Odredimo otpor otpornika za ograničavanje struje pri nazivnom naponu u utičnici od 230 V:

R = U/I = 230 V / 0,007 A = 32857 Ohma.

Iz standardnog raspona vrijednosti otpornika odabiremo 33 kOhm.

Sada izračunajmo rasipanje snage otpornika:

P = I 2 R = 0,007 2 ∙33000 = 1,62 W.

Prihvaćamo otpornik od 2 vata.

Preračunajmo za slučaj najvećeg dopuštenog napona pri danoj vrijednosti otpora otpornika:

I = U/R = 253 / 33000 = 0,0077 A = 7,7 mA.

P = I 2 R = 0,0077 2 ∙33000 = 1,96 W.

Kao što vidite, kada se napon poveća za dopuštenih 10%, struja će također porasti za 10%, međutim, disipacija snage otpornika neće prelaziti 2 W, tako da se neće pregrijati.

Kada se napon smanji za prihvatljiv iznos, struja će se također smanjiti. Istovremeno će se smanjiti i rasipanje snage otpornika.

Stoga zaključak: kao pokazatelj dostupnosti mrežni napon 230 V dovoljno je samo koristiti dvobojnu LED diodu s dva priključka i otpornikom za ograničavanje struje otpora od 33 kOhma sa snagom rasipanja od 2 W.

Vaša regija:

Preuzimanje iz ureda

Preuzimanje iz ureda u Moskvi

• Ured se nalazi 5 minuta hoda od stanice metroa Taganskaya, u ulici Bolshoi Drovyanoy, zgrada 6.
• Ako je narudžba predana radnim danom do 15:00 sati, narudžbu je moguće preuzeti nakon 17:00 sati istog dana, u suprotnom - sljedeći radni dan nakon 17:00 sati. Nazvat ćemo i potvrditi spremnost narudžbe.
• Svoju narudžbu možete primiti od 10:00 do 21:00 sedam dana u tjednu nakon što je spremna. Vaša narudžba će vas čekati unutar 3 radna dana. Ako želite produžiti rok trajanja, samo pišite ili nazovite.
• Zabilježite broj svoje narudžbe prije posjeta. Potrebno je pri primitku.
• Da biste došli do nas, pokažite putovnicu, recite da ste u Amperki i popnite se liftom na 3. kat.

• besplatno

Dostava kurirom u Moskvi

Dostava kurirom u Moskvi

• Isporuku vršimo sljedeći dan ako naručite do 20:00 sati, inače - svaki drugi dan.
• Kuriri rade od ponedjeljka do subote od 10 do 22 sata.
• Svoju narudžbu možete platiti gotovinom po primitku ili online prilikom naručivanja.

• 250 ₽

Dostava na mjesto preuzimanja

Dostava u PickPoint

• PickPoint.
• Svoju narudžbu možete platiti gotovinom po primitku ili online prilikom naručivanja.

• 240 ₽

Dostava kurirom u St. Petersburgu

Dostava kurirom u St. Petersburgu

• Dostavljamo za jedan dan ako naručite do 20:00, inače - za dva dana.
• Kuriri rade od ponedjeljka do subote od 11 do 22 sata.
• Prilikom dogovora oko narudžbe možete odabrati interval dostave od tri sata (najranije od 12 do 15 sati).
• Svoju narudžbu možete platiti gotovinom po primitku ili online prilikom naručivanja.

• 350 ₽

Dostava na mjesto preuzimanja

Dostava u PickPoint

• Dostava do mjesta preuzimanja je moderna, praktična i brz način primite svoju narudžbu bez pozivanja ili hvatanja kurira.
• Mjesto preuzimanja je kiosk s osobom ili nizom željeznih kutija. Postavljeni su u supermarketima, uredskim centrima i drugim popularnim mjestima. Vaša će narudžba stići na mjesto koje odaberete.
• Svoju najbližu lokaciju možete pronaći na karti PickPointa.
• Rok isporuke je od 1 do 8 dana ovisno o gradu. Na primjer, u Moskvi je 1-2 dana; u St. Petersburgu - 2-3 dana.
• Kada narudžba stigne na mjesto preuzimanja, primit ćete SMS s kodom za preuzimanje.
• U bilo koje prikladno vrijeme tijekom tri dana možete doći na mjesto i preuzeti svoju narudžbu pomoću koda iz SMS-a.
• Svoju narudžbu možete platiti gotovinom po primitku ili online prilikom naručivanja.
• Cijena dostave počinje od 240 rubalja, ovisno o gradu i veličini narudžbe. Izračunava se automatski tijekom naplate.

• 240 ₽

Dostava na mjesto preuzimanja

Dostava u PickPoint

• Dostava na mjesto preuzimanja moderan je, praktičan i brz način da primite svoju narudžbu bez pozivanja ili hvatanja kurira.
• Mjesto preuzimanja je kiosk s osobom ili nizom željeznih kutija. Postavljeni su u supermarketima, uredskim centrima i drugim popularnim mjestima. Vaša će narudžba stići na mjesto koje odaberete.
• Svoju najbližu lokaciju možete pronaći na karti PickPointa.
• Rok isporuke je od 1 do 8 dana ovisno o gradu. Na primjer, u Moskvi je 1-2 dana; u St. Petersburgu - 2-3 dana.
• Kada narudžba stigne na mjesto preuzimanja, primit ćete SMS s kodom za preuzimanje.
• U bilo koje prikladno vrijeme u roku od tri dana možete doći na točku i primiti svoju narudžbu pomoću koda iz SMS-a.
• Svoju narudžbu možete platiti gotovinom po primitku ili online prilikom naručivanja.
• Cijena dostave počinje od 240 rubalja, ovisno o gradu i veličini narudžbe. Izračunava se automatski tijekom naplate.

Paket ruskom poštom

Pošta

• Dostava se vrši do najbližeg poštanskog ureda odjelima u bilo kojem lokalitetu Rusija.
• Tarifu i vrijeme isporuke diktira Ruska pošta. U prosjeku se čeka 2 tjedna.
• Narudžbu dostavljamo Ruskoj pošti u roku od dva radna dana.
• Narudžbu možete platiti gotovinom po primitku (pouzećem) ili online prilikom naručivanja.
• Trošak se izračunava automatski tijekom narudžbe i trebao bi u prosjeku iznositi oko 400 rubalja.

Dostava EMS-om

Višebojne LED diode, ili RGB kako se još nazivaju, koriste se za prikaz i stvaranje dinamički promjenjive boje osvjetljenja. Zapravo, u njima nema ništa posebno, shvatimo kako rade i što su RGB LED diode.

Unutarnja struktura

Zapravo, RGB LED je tri jednobojna kristala spojena u jednom kućištu. Naziv RGB označava Red - crveno, Green - zeleno, Blue - plavo, prema bojama koje svaki kristal emitira.

Ove tri boje su osnovne, a njihovim miješanjem nastaje bilo koja boja; ova se tehnologija već dugo koristi u televiziji i fotografiji. Na gornjoj slici možete vidjeti sjaj svakog kristala pojedinačno.

Na ovoj slici vidite princip miješanja boja za dobivanje svih nijansi.

Kristali u RGB LED diodama mogu se spojiti prema sljedećoj shemi:

Sa zajedničkom anodom;

Sa zajedničkom katodom;

Nije povezano.

U prve dvije opcije vidjet ćete da LED ima 4 pina:

Ili 6 zaključaka u potonjem slučaju:

Možete vidjeti na fotografiji da se ispod leće jasno vide tri kristala.

Za takve LED diode prodaju se posebne pločice za montažu, a na njima je čak naznačen raspored pinova.

RGBW LED diode se ne mogu zanemariti; njihova razlika je u tome što se u njihovom kućištu nalazi drugi kristal koji emitira svjetlost bijela.

Naravno, nismo mogli bez traka s takvim LED diodama.

Ova slika prikazuje traku s RGB LED diodama, sastavljenu prema krugu sa zajedničkom anodom; intenzitet sjaja se podešava kontrolom "-" (minus) izvora napajanja.

Za promjenu boje RGB trake koriste se posebni RGB kontroleri - uređaji za prebacivanje napona koji se dovodi na traku.

Ovdje je RGB SMD5050 pinout:

A trake, nema posebnosti rada s RGB trakama, sve ostaje isto kao i kod jednobojnih modela.

Tu su i konektori za spajanje LED traka bez lemljenja.

Ovdje je pinout 5 mm RGB LED:

Kako se mijenja boja sjaja

Podešavanje boje provodi se podešavanjem svjetline zračenja svakog od kristala. Već smo pogledali.

RGB kontroler za traku radi na istom principu, sadrži mikroprocesor koji upravlja negativnim priključkom izvora napajanja - spaja ga i odvaja od kruga odgovarajuće boje. Obično je daljinski upravljač uključen u upravljač. daljinski upravljač. Kontroleri dolaze u različitim kapacitetima, o tome ovisi njihova veličina, počevši od tako minijaturnog.

Da, takva stvar moćan uređaj u kućištu veličine napajanja.

Spojeni su na traku prema sljedećoj shemi:

Budući da poprečni presjek staza na vrpci ne dopušta povezivanje sljedećeg dijela vrpce u nizu s njom, ako duljina prvog prelazi 5 m, trebate spojiti drugi dio žicama izravno s RGB kontrolera .

Ali možete izaći iz situacije i ne povlačiti dodatne 4 žice 5 metara od kontrolera i koristiti RGB pojačalo. Da bi radio, potrebno je razvući samo 2 žice (plus i minus 12V) ili napajati drugo napajanje iz najbližeg izvora od 220V, kao i 4 “informacijske” žice iz prethodnog segmenta (R, G i B) koje su potreban za primanje naredbi od kontrolera, kako bi cijela struktura jednako svijetlila.

I sljedeći segment je već spojen na pojačalo, tj. koristi signal s prethodnog dijela vrpce. Odnosno, vrpcu možete napajati iz pojačala, koje će se nalaziti neposredno uz nju, čime ćete uštedjeti novac i vrijeme na polaganju žica iz primarnog RGB kontrolera.

RGB-led podešavamo vlastitim rukama

Dakle, postoje dvije opcije za kontrolu RGB LED dioda:

Ovdje je verzija sklopa bez upotrebe Arduina i drugih mikrokontrolera, s tri CAT4101 drajvera koji mogu isporučiti struju do 1A.

Međutim, sada su regulatori prilično jeftini i ako se trebate prilagoditi LED traka- bolje je kupiti gotovu opciju. Sklopovi s Arduinom su puno jednostavniji, tim više što možete napisati skicu kojoj ćete ili ručno postaviti boju ili će izbor boja biti automatski prema zadanom algoritmu.

Zaključak

RGB LED diode omogućuju stvaranje zanimljivih svjetlosnih efekata, koriste se u dizajnu interijera, kao pozadinsko osvjetljenje kućanskih aparata i za efekt proširenja TV ekrana. Nema posebnih razlika u radu s njima od konvencionalnih LED dioda.