RGB LED-id: kuidas need töötavad, sisemised osad, kuidas ühendada, RGB LED ja Arduino. LED-ide kasutamine elektroonikaahelates Kahevärviline LED-juhtahel

Teie piirkond:

Kohaletoomine kontorist

Kohaletulemine Moskva kontorist

Kontor asub Taganskaja metroojaamast 5-minutilise jalutuskäigu kaugusel aadressil 6 Bolshoy Drovyanoy pereulok.
Kui registreerite end välja tööpäeval enne kella 15:00, saab tellimusele järele tulla samal päeval pärast kella 17:00, muul juhul - järgmisel tööpäeval pärast kella 17:00. Helistame ja kinnitame tellimuse valmisoleku.
Saate oma tellimuse kätte saada kell 10.00-21.00 seitse päeva nädalas pärast selle valmimist. Tellimus ootab teid 3 tööpäeva. Kui soovid säilivusaega pikendada, siis lihtsalt kirjuta või helista.
Enne külastust kirjutage üles oma tellimuse number. See on vajalik kättesaamisel.
Meie juurde jõudmiseks näidake passil passi, öelge, et olete Amperkas ja sõitke liftiga 3. korrusele.

on vaba

Kohaletoimetamine Moskvas kulleriga

Kohaletoimetamine Moskvas kulleriga

Tarnime tellimisel järgmisel päeval kuni kella 20:00-ni, muidu - ülepäeviti.
Kullerid töötavad esmaspäevast laupäevani, 10.00-22.00.
Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel või veebis tellimuse vormistamisel.

250 ₽

Kohaletoimetamine vastuvõtupunkti

Kohaletoimetamine PickPointi

PickPoint.
Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel või veebis tellimuse vormistamisel.

240 ₽

Kulleri kohaletoimetamine Peterburis

Kohaletoimetamine kulleriga Peterburis

Tarnime tellimisel ülepäeviti kuni kella 20:00-ni, muidu - kahe päeva jooksul.
Kullerid töötavad esmaspäevast laupäevani, 11.00-22.00.
Tellimuse kokkuleppimisel saate valida kolmetunnise tarneintervalli (kõige varem - 12:00-15:00).
Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel või veebis tellimuse vormistamisel.

350 ₽

Kohaletoimetamine vastuvõtupunkti

Kohaletoimetamine PickPointi

Kohaletoimetamine kättesaamispunkti on kaasaegne, mugav ja kiire viis tellimus kättesaamiseks ilma kõnede ja kullerite püüdmiseta.
Vastuvõtupunkt on kiosk, kus on inimene või hulk raudkaste. Need paigaldatakse supermarketitesse, kontorikeskustesse ja muudesse populaarsetesse kohtadesse. Teie tellimus kuvatakse teie valitud kohas.
Lähima punkti leiate PickPointi kaardilt.
Tarneaeg - 1 kuni 8 päeva, olenevalt linnast. Näiteks Moskvas on see 1-2 päeva; Peterburis - 2-3 päeva.
Tellimuse saabumisel väljastamispunkti saate SMS-i koodiga selle kättesaamiseks.
Kolme päeva jooksul võite tulla kohale igal sobival ajal ja kasutada tellimuse saamiseks SMS-i koodi.
Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel või veebis tellimuse vormistamisel.
Kohaletoimetamise maksumus - alates 240 rubla, olenevalt linnast ja tellimuse suurusest. See arvutatakse väljamakse tegemise ajal automaatselt.

240 ₽

Kohaletoimetamine vastuvõtupunkti

Kohaletoimetamine PickPointi

Kohaletoimetamine kättesaamispunkti on kaasaegne, mugav ja kiire viis tellimus kättesaamiseks ilma kõnede ja kullerite püüdmiseta.
Vastuvõtupunkt on kiosk, kus on inimene või hulk raudkaste. Need paigaldatakse supermarketitesse, kontorikeskustesse ja muudesse populaarsetesse kohtadesse. Teie tellimus kuvatakse teie valitud kohas.
Lähima punkti leiate PickPointi kaardilt.
Tarneaeg - 1 kuni 8 päeva, olenevalt linnast. Näiteks Moskvas on see 1-2 päeva; Peterburis - 2-3 päeva.
Tellimuse saabumisel väljastamispunkti saate SMS-i koodiga selle kättesaamiseks.
Kolme päeva jooksul võite tulla kohale igal sobival ajal ja kasutada tellimuse saamiseks SMS-i koodi.
Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel või veebis tellimuse vormistamisel.
Kohaletoimetamise maksumus - alates 240 rubla, olenevalt linnast ja tellimuse suurusest. See arvutatakse väljamakse tegemise ajal automaatselt.

Saatmine Vene postiga

Postkontor

Kohaletoimetamine toimub lähimasse postkontorisse oksad mis tahes paikkonnas Venemaalt.
Tariifi ja tarneajad dikteerib Vene Post. Ooteaeg on keskmiselt 2 nädalat.
Kahe tööpäeva jooksul edastame tellimuse Vene Postile.
Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel (sularahas kättesaamisel) või veebis tellimuse vormistamisel.
Maksumus arvutatakse automaatselt tellimise ajal ja keskmiselt peaks see olema umbes 400 rubla.

EMS kohaletoimetamine

Erinevate elektroonikakonstruktsioonide valmistamisel kasutatakse LED-i sageli näiteks seadmete töö indikaatori või signaalimise seadmetes. Kindlasti töötasid kõik tavaliste indikaator-LED-dega ja mitte kõik ei kasuta kahe juhtmega kahevärvilist LED-i, sest algajatest elektroonikainseneridest teavad sellest vähesed. Seetõttu räägin teile sellest veidi ja loomulikult ühendame kahevärvilise LED-i 220 V vahelduvpingevõrguga, kuna see teema pakub mulle teadmata põhjusel suuremat huvi.

Ja nii me teame, et "tavaline" LED edastab voolu ainult ühes suunas: kui anoodile lisatakse pluss ja toiteallika katoodile miinus. Kui muudate pingeallika polaarsust, siis voolu ei voola.

Kahe juhtmega kahevärviline LED koosneb kahest paralleelselt ühendatud dioodist, mis asuvad ühises korpuses. Pealegi on korpusel või täpsemalt objektiivil standardmõõtmed ja ka ainult kaks juhet.

Eripäraks on see, et iga LED-i väljund toimib ühe LED-i anoodina ja teise katoodina.

Kui ühele terminalile lisatakse pluss ja teine on toiteallika miinus, lukustatakse üks LED ja teine süttib näiteks roheliselt.

Kui toiteallika polaarsus on vastupidine, lülitub roheline LED-tuli välja ja punane LED-tuli süttib.

Kahevärvilised LED-id on saadaval järgmistes värvikombinatsioonides:

- punane roheline;

- sinine kollane;

- roheline - merevaigukollane;

- Punane Kollane.

Kuidas ühendada kahe juhtmega kahevärviline LED 220 V võrku

Sellist LED-i on mugav kasutada vahelduvvoolul, kuna pole vaja kasutada pöörddioodi. Seetõttu piisab kahevärvilise LED-i ühendamiseks 220 V vahelduvpingega, kui lisada ainult voolu piirav takisti.

Siin on vaja kohe teha muudatus, et nimipinge võrgus, see on ka väljalaskeavas, alates 2015. aasta oktoobrist ei ole enam tavaline 220 V, vaid 230 V. Need ja muud andmed kajastuvad GOST 29433- 2014. aasta. Samas standardis on toodud lubatud kõrvalekalded nimipinge väärtusest 230 V:

- nimiväärtus 230 V;

- maksimaalne 253 V (+ 10%);

- minimaalne 207 V (-10%);

- minimaalne koormuse all 198 V (-14%).

Nende eelduste põhjal on vaja arvutada voolu piirava takisti takistus sellistest kaalutlustest lähtudes, et see ei kuumeneks üle ja läbiks LED-i piisava voolu selle normaalseks põlemiseks võrgu maksimaalsete lubatud pingekõikumiste juures.

Voolu piirava takisti arvutamine

Seetõttu, kuigi nimivoolu väärtus on 20 mA, võtame kahevärvilise LED-i arvutuslikuks vooluväärtuseks 7 mA = 0,007 A. Sellel väärtusel see tavaliselt särab, kuna LED-i heledus ei ole otseselt võrdeline seda läbiv vool.

Määrake voolu piirava takisti takistus nimipingel 230 V pistikupesas:

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

Valige takistite standardväärtuste hulgast 33 kOhm.

Nüüd arvutame takisti võimsuse hajumise:

P = I 2 R = 0,007 2 ∙ 33000 = 1,62 W.

Aktsepteerime 2-vatist takistit.

Arvutame uuesti maksimaalse lubatud pinge korral takisti takistuse antud väärtusel:

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

P = I 2 R = 0,0077 2 ∙ 33000 = 1,96 W.

Nagu näete, suureneb pinge suurenemisel lubatud 10% võrra ka vool 10%, kuid takisti hajuvusvõimsus ei ületa 2 W, nii et see ei kuumene üle.

Kui pinge langeb vastuvõetava väärtuse võrra, väheneb ka vool. Sel juhul väheneb ka takisti võimsuse hajumine.

Siit järeldus: 230 V võrgupinge olemasolu indikaatorina piisab ainult kahe juhtmega kahevärvilise LED-i ja 33 kOhm voolu piirava takisti kasutamisest, mille hajutusvõimsus on 2 W.

Kõik on nüüd LED-idega tuttavad. Kaasaegne tehnoloogia on lihtsalt mõeldamatu ilma nendeta. Need on LED-tuled ja -lambid, erinevate kodumasinate töörežiimide näit, arvutimonitoride, telerite ekraanide taustvalgustus ja palju muud, mida kohe ei mäleta. Kõik loetletud seadmed sisaldavad erinevat värvi nähtava kiirgusvahemikuga LED-e: punane, roheline, sinine (RGB), kollane, valge. Kaasaegne tehnoloogia võimaldab teil saada peaaegu iga värvi.

Lisaks nähtavas kiirgusvahemikus olevatele LED-idele on LED-id infrapuna- ja ultraviolettvalguse jaoks. Selliste LED-ide peamine kasutusvaldkond on automaatika ja juhtimisseadmed. Piisab meenutamisest. Kui esimesi kaugjuhtimispultide mudeleid kasutati eranditult telerite juhtimiseks, siis nüüd juhitakse neid seinasoojendite, konditsioneeride, ventilaatorite ja isegi köögiseadmete, näiteks multikeetmispottide ja leivaküpsetajate juhtimiseks.

Mis siis täpselt on LED?

Tegelikult ei erine see palju tavalisest - kõik on sama p-n-siirde ja sama ühepoolse juhtivuse põhiomadus. P-n-siirde uurimisel selgus, et lisaks ühepoolsele juhtivusele on just sellel ristmikul mitmeid lisaomadusi. Pooljuhttehnoloogia arengu käigus neid omadusi uuriti, arendati ja täiustati.

Suure panuse pooljuhtide arendamisse andis Nõukogude raadiofüüsik (1903 - 1942). 1919. aastal astus ta kuulsasse ja siiani kuulsasse Nižni Novgorodi raadiolaborisse ning 1929. aastast töötas Leningradi Füüsika- ja Tehnikainstituudis. Üks teadlase tegevusi oli pooljuhtkristallide nõrga, kergelt märgatava sära uurimine. Just sellel efektil töötavad kõik kaasaegsed LED-id.

See nõrk kuma tekib siis, kui vool juhitakse läbi p-n-siirde edasisuunas. Kuid praegu on seda nähtust nii palju uuritud ja täiustatud, et mõne LED-i heledus on selline, et võib lihtsalt pimedaks jääda.

LED-ide värvigamma on väga lai, peaaegu kõik vikerkaarevärvid. Kuid värvi ei saa LED-korpuse värvi muutmisega. See saavutatakse lisandite lisamisega p-n ristmikule. Näiteks väikese koguse fosfori või alumiiniumi lisamine võimaldab saada punase ja kollase varjundi värve, samas kui gallium ja indium kiirgavad valgust rohelisest siniseni. LED-i korpus võib olla läbipaistev või matt, kui korpus on värviline, siis on tegemist lihtsalt p-n ristmiku värvile vastava valgusfiltriga.

Teine viis soovitud värvi saamiseks on lisada fosforit. Fosfor on aine, mis annab nähtava valguse kokkupuutel muu kiirgusega, isegi infrapunakiirgusega. Luminofoorlambid on klassikaline näide. Valgusdioodide puhul saadakse valge, lisades sinisele kristallile fosforit.

Kiirguse intensiivsuse suurendamiseks on peaaegu kõigil LED-idel teravustamislääts. Sageli kasutatakse läätsena läbipaistva korpuse sfäärilist otsa. Infrapuna-LED-des on lääts mõnikord läbipaistmatu, suitsuhalli värvi. Kuigi viimasel ajal on infrapuna LED-e toodetud lihtsalt läbipaistvas korpuses, kasutatakse erinevates pultides just neid.

Kahevärvilised LED-id

Tuntud ka peaaegu kõigile. Näiteks mobiiltelefoni laadija: laadimise ajal põleb indikaator punaselt ja kui laadimine on lõppenud, siis roheliselt. See näit on võimalik kahevärviliste LED-ide olemasolu tõttu, mis võivad olla erinevat tüüpi. Esimene tüüp on 3-kontaktilised LED-id. Üks pakend sisaldab kahte LED-i, näiteks rohelist ja punast, nagu on näidatud joonisel 1.

Joonis 1. Kahevärvilise LED-i ühendusskeem

Joonisel on kahevärvilise LED-iga vooluringi fragment. Sel juhul on näidatud kolme juhtmega LED ühise katoodiga (on ka ühine anood) ja selle ühendus. Sel juhul saate sisse lülitada kas ühe või teise LED-i või mõlemad korraga. Näiteks on see punane või roheline ja kui kaks LED-i korraga sisse lülitatakse, muutub see kollaseks. Kui samaaegselt kasutada iga LED-i heleduse reguleerimiseks PWM-modulatsiooni, saate mitu vahepealset tooni.

Selles vooluringis peaksite pöörama tähelepanu asjaolule, et piiravad takistid on iga LED-i jaoks eraldi kaasas, kuigi näib, et saate teha ka ühega, kaasates selle üldisesse väljundisse. Kuid selle sisselülitamise korral muutub LED-ide heledus ühe või kahe LED-i sisselülitamisel.

Millist pinget LED-i jaoks vaja on Seda küsimust võib kuulda üsna sageli, küsivad need, kes pole LED-i eripäradega kursis või lihtsalt inimesed, kes on elektrist väga kaugel. Sel juhul tuleb selgitada, et LED on seade, mida juhib vool, mitte pinge. LED-i saate sisse lülitada vähemalt 220 V, kuid samal ajal ei tohiks seda läbiv vool ületada maksimaalset lubatavat. See saavutatakse liiteseadise takisti ühendamisel LED-iga järjestikku.

Kuid siiski, pinget meenutades, tuleb tõdeda, et seegi mängib suurt rolli, sest LEDidel on suur päripinge. Kui tavalise ränidioodi puhul on see pinge suurusjärgus 0,6 ... 0,7 V, siis LED-i puhul algab see lävi kahest voltist ja üle selle. Seetõttu ärge süütage LED-i 1,5 V pingest.

Aga sellise sisselülitusega, ma mõtlen 220V, ei tasu unustada, et LED-i vastupinge on üsna väike, mitte rohkem kui mõnikümmend volti. Seetõttu võetakse LED-i kaitsmiseks kõrge pöördpinge eest erimeetmed. Lihtsaim viis on vastupidine - kaitsedioodi paralleelühendus, mis võib olla ka mitte väga kõrgepinge, näiteks KD521. Vahelduvpinge mõjul avanevad dioodid vaheldumisi, kaitstes seeläbi üksteist kõrge pöördpinge eest. Kaitsedioodi sisselülitamise skeem on näidatud joonisel 2.

Joonis 2. Ühendusskeem paralleelselt LED-iga kaitsediood

Kahevärvilised LED-id on saadaval ka 2 kontaktiga pakendis. Sel juhul toimub voolu suuna muutumisel kuma värvuse muutus. Klassikaline näide on alalisvoolumootori pöörlemissuuna näitamine. Sel juhul ei tohiks unustada, et LED-iga tuleb jadamisi ühendada piirav takisti.

Viimasel ajal on piirav takisti lihtsalt LED-i sisse ehitatud ja siis näiteks poe hinnasiltidele kirjutatakse lihtsalt, et see LED on 12V jaoks. Samuti on vilkuvad LED-id tähistatud pingega: 3V, 6V, 12V. Selliste LED-ide sees on mikrokontroller (seda näete isegi läbi läbipaistva korpuse), nii et kõik katsed muuta vilkumise sagedust ei anna tulemusi. Selle märgistuse abil saate sisse lülitada LED-i otse toiteallikasse määratud pingega.

Jaapani raadioamatööride arengud

Selgub, et raadioamatörismi ei harrastata mitte ainult endise NSV Liidu maades, vaid ka sellises "elektroonilises riigis" nagu Jaapan. Muidugi ei suuda isegi Jaapani tavaline raadioamatöör luua väga keerulisi seadmeid, kuid tähelepanu väärivad individuaalsed skeemilahendused. Kunagi ei tea, millises skeemis need lahendused kasuks võivad tulla.

Siin on ülevaade suhteliselt lihtsatest seadmetest, mis kasutavad LED-e. Enamikul juhtudel toimub juhtimine mikrokontrolleritest ja sellest ei saa te kõrvale. Isegi lihtsa skeemi puhul on lihtsam kirjutada lühiprogramm ja jootma kontrollerit DIP-8 paketis, kui jootma mitut mikrolülitust, kondensaatorit ja transistorit. Selle poolest on atraktiivne ka see, et mõned mikrokontrollerid võivad töötada ka ilma manusteta.

Kahevärviline LED-juhtahel

Huvitava vooluringi võimsa kahevärvilise LED-i juhtimiseks pakuvad Jaapani raadioamatöörid. Täpsemalt kasutatakse siin kahte võimsat LED-i voolutugevusega kuni 1A. Kuid tuleb eeldada, et on ka võimsaid kahevärvilisi LED-e. Ahel on näidatud joonisel 3.

Joonis 3. Võimsa kahevärvilise LED-i juhtahel

Mikroskeem TA7291P on mõeldud väikese võimsusega alalisvoolumootorite juhtimiseks. Sellel on mitu režiimi, nimelt edasi-, tagasi-, seiskamis- ja pidurdusrežiim. Mikrolülituse väljundaste on kokku pandud sillaahelale, mis võimaldab teil teha kõiki ülaltoodud toiminguid. Aga tasus natukenegi kujutlusvõimet sisse panna ja siin sa oled, mikroskeemil on uus elukutse.

Mikroskeemi loogika on üsna lihtne. Nagu näete jooniselt 3, on mikroskeemil 2 sisendit (IN1, IN2) ja kaks väljundit (OUT1, OUT2), mille külge on ühendatud kaks võimsat LED-i. Kui loogikatasemed sisendites 1 ja 2 on samad (pole vahet 00 või 11), siis on väljundite potentsiaalid võrdsed, mõlemad LED-id ei põle.

Erinevatel loogikatasanditel sisendites töötab mikroskeem järgmiselt. Kui ühel sisendil, näiteks IN1, on madal loogikatase, siis on OUT1 väljund ühendatud ühise juhtmega. LED-i HL2 katood on samuti ühendatud takisti R2 kaudu ühise juhtmega. Pinge OUT2 väljundis (kui IN2 sisendis on loogiline ühik) sõltub sel juhul pingest V_ref sisendis, mis võimaldab reguleerida LED-i HL2 heledust.

Sel juhul saadakse V_ref pinge mikrokontrolleri PWM-impulssidest, kasutades R1C1 integreerimisahelat, mis reguleerib väljundiga ühendatud LED-i heledust. Mikrokontroller juhib ka sisendeid IN1 ja IN2, mis võimaldab saada väga erinevaid valgustusvarjundeid ja LED-juhtimisalgoritme. Takisti R2 takistus arvutatakse valgusdioodide maksimaalse lubatud voolu järgi. Kuidas seda teha, kirjeldatakse allpool.

Joonisel 4 on näidatud TA7291P mikroskeemi sisemine struktuur, selle plokkskeem. Ahel on võetud otse andmelehelt, seega kuvatakse koormusena elektrimootor.

Joonis 4.

Plokkskeem võimaldab hõlpsalt jälgida voolu liikumisteid läbi koormuse ja väljundtransistoride juhtimise. Transistorid lülitatakse sisse paarikaupa, diagonaalselt: (üleval vasak + all parem) või (üleval paremal + all vasakul), mis võimaldab muuta mootori suunda ja kiirust. Meie puhul süütage üks LED-idest ja reguleerige selle heledust.

Alumisi transistore juhitakse signaalidega IN1, IN2 ja need on mõeldud lihtsalt silla diagonaalide sisse- ja väljalülitamiseks. Ülemisi transistore juhib Vref signaal, just nemad reguleerivad väljundvoolu. Lihtsa ruuduna kujutatud juhtahel sisaldab ka kaitset lühiste ja muude ettenägematute olukordade eest.

Ohmi seadus aitab nendel arvutustel, nagu alati. Olgu arvutuse lähteandmed järgmised: toitepinge (U) 12V, vool läbi LED-i (I_HL) 10mA, LED on sisselülitamise indikaatoriks ühendatud ilma transistoride ja mikroskeemideta pingeallikaga. LED-i pingelangus (U_HL) 2 V.

Siis on üsna ilmne, et pinge (U-U_HL) rakendatakse piiravale takistile - LED ise "söös" kaks volti. Siis on piirava takisti takistus

R_o = (U-U_HL) / I_HL = (12–2) / 0,010 = 1000 (Ω) või 1KΩ.

Ärge unustage SI-süsteemi: pinge voltides, vool amprites, tulemus oomides. Kui LED on sisse lülitatud transistori poolt, siis esimeses sulgudes tuleks lahtise transistori kollektor-emitteri sektsiooni pinge lahutada toitepingest. Kuid reeglina ei tee seda keegi kunagi, siin pole vaja kuni sajandiku protsendini täpsust ja see ei tööta osade parameetrite hajumise tõttu. Kõik arvutused elektroonikalülitustes annavad ligikaudsed tulemused, ülejäänu tuleb saavutada silumise ja häälestamise teel.

Kolmevärvilised LED-id

Lisaks kahevärvilistele on need viimasel ajal laialt levinud. Nende põhieesmärk on dekoratiivne valgustus lavadel, pidudel, uusaastapidustustel või diskodel. Nendel LED-idel on pakett nelja juhtmega, millest üks on tavaline anood või katood, olenevalt konkreetsest mudelist.

Kuid ühest-kahest LED-ist, isegi kolmevärvilisest, on vähe kasu, nii et tuleb need vanikuteks kombineerida ja vanikute juhtimiseks kasutada kõikvõimalikke juhtseadmeid, mida kõige sagedamini nimetatakse kontrolleriteks.

Üksikutest LED-idest vanikute kokkupanek on igav ja ebahuvitav. Seetõttu on tööstuses viimastel aastatel hakatud tootma ka tricolor (RGB) LED-idel põhinevaid ribasid. Kui ühevärvilisi linte toodetakse pingele 12V, siis kolmevärviliste lintide tööpinge on sagedamini 24V.

LED-ribad on pingemärgisega, kuna need sisaldavad juba piiravaid takisteid, nii et neid saab ühendada otse pingeallikaga. Allikaid müüakse lintidena samas kohas.

Kolmevärviliste LED-ide ja ribade juhtimiseks kasutatakse spetsiaalseid kontrollereid erinevate valgusefektide loomiseks. Nende abiga on võimalik lihtsalt LED-e vahetada, heledust reguleerida, erinevaid dünaamilisi efekte luua, aga ka mustreid ja isegi pilte joonistada. Selliste kontrollerite loomine meelitab paljusid raadioamatööre, loomulikult neid, kes teavad, kuidas mikrokontrolleritele programme kirjutada.

Kolmevärvilise LED-iga saab peaaegu igat värvi, sest ka teleriekraani värv saadakse vaid kolme värvi segamisel. Siinkohal on paslik meenutada veel üht Jaapani raadioamatööride arengut. Selle skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 5.

Joonis 5. Kolmevärvilise LED-i ühendusskeem

Võimas 1W kolmevärviline LED sisaldab kolme emitterit. Diagrammil näidatud takisti väärtuste korral on helendav värv valge. Takisti väärtusi valides on võimalik varju veidi muuta: valgest külmast valge soojani. Autori disainis on lamp mõeldud auto sisemust valgustama. Kas neil (jaapanlastel) peaks kurb olema! Selleks, et mitte muretseda seadme sisendi polaarsuse jälgimise pärast, on ette nähtud dioodsild. Seade on paigaldatud leivaplaadile ja on näidatud joonisel 6.

Joonis 6. Leivalaud

Jaapani raadioamatööride järgmine arendus on samuti autotööstus. See ruumivalgustuse seade, loomulikult valgete LED-idega, on näidatud joonisel 7.

Joonis 7. Numbrimärgi valgustusseadme skeem valgetel LEDidel

Disain kasutab 6 võimsat üliheledat LED-i, mille maksimaalne vool on 35 mA ja valgusvoog 4 lm. Valgusdioodide töökindluse suurendamiseks piiratakse neid läbiv vool 27 mA-ni, kasutades pinge stabilisaatori mikroskeemi, mis on ühendatud vastavalt voolu stabilisaatori ahelale.

LEDid EL1 ... EL3, takisti R1 koos DA1 mikroskeemiga moodustavad voolu stabilisaatori. Stabiilne vool läbi takisti R1, säilitab selle pingelanguse 1,25 V. Teine LED-ide rühm on stabilisaatoriga ühendatud täpselt sama takisti R2 kaudu, nii et samal tasemel stabiliseerub ka vool läbi LED-ide rühma EL4 ... EL6.

Joonisel 8 on kujutatud muunduri ahel valge LED-i toiteks ühest galvaanielemendist pingega 1,5 V, millest LED-i süütamiseks selgelt ei piisa. Konverteri ahel on väga lihtne ja seda juhib mikrokontroller. Tegelikult on mikrokontroller impulsi sagedusega umbes 40 kHz. Koormusvõime suurendamiseks ühendatakse mikrokontrolleri kontaktid paarikaupa paralleelselt.

Joonis 8.

Skeem töötab järgmiselt. Kui kontaktid PB1, PB2 on madalad, on väljundid PB0, PB4 kõrged. Sel ajal on kondensaatorid C1, C2 dioodide VD1, VD2 kaudu laetud umbes 1,4 V-ni. Kui kontrolleri väljundite olek on vastupidine, rakendatakse LED-ile kahe laetud kondensaatori pinge ja aku pinge summa. Seega suunatakse LED-ile ettepoole suunatud pinge peaaegu 4,5 V, mis on LED-i süttimiseks täiesti piisav.

Sarnase muunduri saab kokku panna ilma mikrokontrollerita, lihtsalt loogilisele mikroskeemile. Selline vooluahel on näidatud joonisel 9.

Joonis 9.

Elemendile DD1.1 on kokku pandud ristkülikukujuline ostsillaator, mille sagedus määratakse nimiväärtustega R1, C1. Selle sagedusega LED vilgub.

Kui elemendi DD1.1 väljund on kõrge, on DD1.2 väljundtase loomulikult kõrge. Sel ajal laetakse kondensaatorit C2 läbi dioodi VD1 toiteallikast. Laadimistee on järgmine: pluss toiteallikas - DD1.1 - C2 - VD1 - DD1.2 - miinus toiteallikas. Sel ajal rakendatakse valgele LED-ile ainult aku pinget, millest LED-i süttimiseks ei piisa.

Kui elemendi DD1.1 väljundi tase muutub madalaks, ilmub DD1.2 väljundisse kõrge tase, mis viib dioodi VD1 blokeerimiseni. Seetõttu liidetakse aku pingele kondensaatori C2 pinge ja see summa rakendatakse takistile R1 ja LED-ile HL1. Sellest pingete summast piisab HL1 LED-i sisselülitamiseks. Seejärel korratakse tsüklit.

Kuidas LED-i kontrollida

Kui LED on uus, on kõik lihtne: veidi pikem juhe on positiivne või anood. Just see tuleb loomulikult sisse lülitada toiteallika plussiks, unustamata piiravat takistit. Aga mõnel juhul võeti vanalt tahvlilt näiteks LED maha ja juhtmed on ühepikkused, vajalik on järjepidevus.

Multimeetrid käituvad sellises olukorras mõnevõrra arusaamatult. Näiteks DT838 multimeeter pooljuhtide testrežiimis võib testitud LED-i lihtsalt veidi valgustada, kuid indikaatoril kuvatakse avatud vooluahel.

Seetõttu on mõnel juhul parem kontrollida LED-e, ühendades need läbi piirava takisti toiteallikaga, nagu on näidatud joonisel 10. Takisti nimiväärtus on 200 ... 500 oomi.

Joonis 10. LED-testi ahel

Joonis 11. LED-ide järjestamine

Piiratava takisti takistuse arvutamine pole keeruline. Selleks liitke kõigi LED-ide päripinge, lahutage see toitepingest ja jagage saadud jääk määratud vooluga.

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

Oletame, et toiteallika pinge on 12 V ja pingelang LEDidel on 2 V, 2,5 V ja 1,8 V. Isegi kui LED-id on võetud samast kastist, võib ikkagi selline levi olla!

Vastavalt probleemi seisukorrale on voolutugevuseks seatud 20mA. Jääb kõik valemis olevad väärtused asendada ja vastus õpetada.

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

Joonis 12. LED-ide paralleelühendus

Vasakpoolses fragmendis on kõik kolm LED-i ühendatud läbi ühe voolu piirava takisti. Aga miks on see skeem läbi kriipsutatud, millised on selle puudused?

Seda mõjutab LED-parameetrite levik. Suurim vool läbib LED-i väiksema pingelangusega, st väiksema sisetakistusega. Seetõttu ei ole selle lisamisega võimalik saavutada LED-ide ühtlast sära. Seetõttu tuleks õiget vooluringi tuvastada parempoolsel joonisel 12 näidatud vooluringina.

Mitmevärvilised LED-id järgnesid kahele punasele-rohelisele valgusdioodile, kui tehnoloogia areng võimaldas paigutada nende kristallidele siniseid emittereid. "Siniste" ja "valgete" LED-ide leiutamine on täielikult sulgenud RGB-ringi: nüüd on see tõeline viide mis tahes vikerkaarevärvile nähtava lainepikkuse vahemikus 450 ... 680 nm mis tahes küllastusega.

Valge "LED" valguse saamiseks on mitu võimalust (nimelt "valgus", kuna looduses valget "värvi" pole).

Esimene meetod - "sinise" LED-i läätse sisepinnale kantakse kollane luminofoor. "Sinine" pluss "kollane" annavad valgele lähedase tooni. Nii loodi maailma esimesed "valged" LED-id.

Teine meetod - ultraviolettkiirguse vahemikus 300 ... 400 nm (nähtamatu kiirgus) töötava valguskiirguri pinnale kantakse kolm fosforikihti, vastavalt sinise, rohelise ja punase värviga. Spektrikomponendid on segatud, nagu luminofoorlambis.

Kolmas meetod on LCD-teleri ekraanitehnoloogia. Ühel substraadil on "punased", "sinised" ja "rohelised" emitterid paigutatud üksteise lähedale (nagu kolm püssi pilditorus). Värvi proportsioonid määratakse iga emitteri kaudu erinevate voolude abil. Värvide lõplik segamine kuni valge tooni saamiseni toimub korpuse valgust hajutava läätse abil.

Neljas meetod on realiseeritud nn "kvant" LED-ides, milles ühisele pooljuhtplaadile kantakse punased, rohelised ja sinised "kvant" täpid ehk teisisõnu luminestseeruvad nanokristallid. See on paljutõotav energiasäästu suund, kuid siiski eksootiline.

Tänapäeval pakuvad amatöörpraktika jaoks huvi kolmandat tüüpi mitmevärvilised LED-id, millel on kolme emitteri kraanid. Nende abil saab luua täisvärvilisi infokuvamisseadmeid, näiteks LED-telerite ekraanide kujul. Sellise ekraani üks piksel võib särada sinise (470 nm), rohelise (526 nm) või punase (630 nm) värviga. Kokku võimaldab see saada peaaegu sama palju toone kui arvutimonitoridel.

Mitmevärvilised LED-id on nelja-, kuue- ja kaheksakontaktiga. Esimesel juhul on punase (R), rohelise (G) ja sinise (B) värvi emitterite jaoks kolm juhet, mida täiendab ühise katoodi või anoodi neljas juhe. Kuue kontaktiga versioonis on kolm täielikult autonoomset RGB LED-i või kaks kahevärvipaari: "punane-sinine", "roheline-sinine" ühes korpuses. Kaheksa kontaktiga LED-idel on lisaks "valge" emitter.

Huvitav punkt. On tõestatud, et enamik mehi ei taju spektri punases osas värvi täpselt. Selles on süüdi emake loodus ise, kuna X-kromosoomis asub geen OPNlLW. Meestel on üks geen ja naistel kaks selle koopiat, mis vastastikku kompenseerivad üksteise defekte. Ilmnemine igapäevaelus - naised eristavad reeglina hästi karmiinpunast, bordoopunast ja helepunast varjundit ning paljude meeste jaoks tunduvad sellised toonid olevat võrdselt punased ... Seetõttu tuleks varustuse kujundamisel vältida "vastuolulisi" värve ja mitte sundida. kasutaja otsima erinevust väikestes detailides.

Joonisel fig. 2.17, a ... ja näitab nelja-, kuuekontaktiliste mitmevärviliste LED-ide ühendusskeeme MK-ga.

Riis. 2.17. Mitmevärviliste LED-ide ühendusskeemid MK-le (algus):

R3 * co oa) vool, mis läbib kolme punase (R), rohelise (G) ja sinise (B) värvi emitteri, määratakse takistitega R2 ... R4 - mitte rohkem kui 20 ... 25 mA kummagi kohta MK liin. Takisti R1 annab voolu negatiivse tagasiside. Selle abiga väheneb hõõgumise üldine heledus, lülitades samal ajal sisse kolm emitterit;

b) sarnane joonisele fig. 2.17, kuid, kuid ühise anoodiga HL1 LED-i jaoks, millel on MK-väljunditel aktiivne madal tase;

c) Kolme kanaliga PWM-juhtimine tagab täieliku RGB värvigamma. Takistite R1 ... R3 takistused valitakse laiades piirides vastavalt valge tasakaalu subjektiivsele värvitundlikkusele kolme sisselülitatud emitteriga. Ühtlaseks üleminekuks ühelt värvilt teisele on vaja mittelineaarset PWM-i juhtimisseadust. Keskmine vool läbi ühe MK-liini ühe PWM-perioodi jooksul ei tohiks ületada 20 ... 25 mA impulsivooluga kuni 40 mA;

d) sarnane joonisele fig. 2,17 tolli, kuid ühise anoodiga ja aktiivse PWM-signaalide madala tasemega HL1 LED-i jaoks;

e) HL1 LED sisaldab kolme täiesti autonoomset emitterit korpusest eraldi juhtmetega, mis annab teatud tegevusvabaduse. Näiteks saate indikaatorid ühendada vastavalt skeemile nii ühise anoodiga kui ka ühise katoodiga; O

Umbes joon. 2.17. Mitmevärviliste LED-ide ühendusskeemid MK-le (lõpp):

f) mitmevärviline LED-simulaator. Kolm tavalist punast, rohelist ja sinist värvi LED-i HL1..HL3 on struktuurselt paigutatud ühte ühisesse valgust hajutavasse korpusesse. Originaali paremaks jäljendamiseks võite kasutada väikese suurusega SMD LED-e;

g) võimsaid mitmevärvilisi LED-e ei saa otse MCU-ga ühendada, kuna pordid on madalad. "Ühevatiste" (350 mA) LED-ide jaoks on vaja transistorlüliteid, mille lubatud vool on vähemalt 500 mA, ja "kolmevatiste" LED-ide (700 mA) jaoks vähemalt 1 A. MK ja LED HL1 on soovitatav toita erinevatest allikatest läbi pingeregulaatori, et võimsa koormuse ümberlülitamisest tulenevad häired ei segaks programmi tööd. HL1 LED-i kõrge toitepinge korral tuleks tõsta takistite R4…R6 takistusi ja nende võimsust. LED ise tuleb paigaldada radiaatorile 5 ... 10 cm 2;

h) 6-pin LED HL1 juhitakse neljalt MK-liinilt. LOW / HIGH tasemeid kombineerides on võimalik saavutada erinevaid värvitoone. Ideaalis annab sinise ja rohelise segu sinine ning punase ja rohelise segu kollase;

i) HL1 väljund-LED võimaldab mitte ainult segada punase (R), rohelise (G), sinise (B) värve, vaid ka reguleerida nende küllastust valge komponendi (W) lisamisega. Kõik HL1 LED-i emitterid on ette nähtud töövooluks 350 mA, seetõttu tuleb võtta meetmeid soojuse tõhusaks hajutamiseks metallradiaatoriga.