RGB LED diode: kako rade, unutrašnjost, kako se povezati, RGB LED i Arduino. Korištenje LED dioda u elektroničkim sklopovima Dvobojni LED upravljački krug

Vaša regija:

Preuzimanje iz ureda

Preuzimanje iz ureda u Moskvi

Ured se nalazi 5 minuta hoda od metro stanice Taganskaya, na adresi Bolshoy Drovyanoy pereulok 6.
Ako se odjavite radnim danom prije 15:00 sati, narudžba se može 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. Narudžba će vas čekati 3 radna dana. Ako želite produžiti rok trajanja, samo pišite ili nazovite.
Prije posjete zapišite broj svoje narudžbe. Potrebno je po primitku.
Da biste došli do nas, pokažite putovnicu na propusnici, recite nam da ste u Amperki i idite liftom na 3. kat.

je besplatno

Dostava kurirskom službom u Moskvi

Dostava kurirskom službom u Moskvi

Dostavljamo sljedeći dan prilikom narudžbe do 20:00 sati, inače - svaki drugi dan.
Kuriri rade od ponedjeljka do subote, od 10:00 do 22:00 sata.
Svoju narudžbu možete platiti gotovinom po primitku ili online prilikom narudžbe.

250 ₽

Dostava do mjesta preuzimanja

Dostava na PickPoint

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

240 ₽

Dostava kurirskom službom u St

Dostava kurirskom službom u Sankt Peterburgu

Dostavljamo svaki drugi dan kod narudžbe do 20:00, inače - za dva dana.
Kuriri rade od ponedjeljka do subote, od 11:00 do 22:00 sata.
Prilikom dogovora o narudžbi možete odabrati interval isporuke od tri sata (najranije - od 12:00 do 15:00 sati).
Svoju narudžbu možete platiti gotovinom po primitku ili online prilikom narudžbe.

350 ₽

Dostava do mjesta preuzimanja

Dostava na PickPoint

Dostava do mjesta preuzimanja moderan je, praktičan i brz način zaprimanja narudžbe bez poziva i hvatanja kurira.
Mjesto preuzimanja je kiosk s osobom ili niz željeznih kutija. Instaliraju se u supermarketima, uredskim centrima i drugim popularnim mjestima. Vaša narudžba će se pojaviti na mjestu koje odaberete.
Najbližu točku možete pronaći na karti PickPointa.
Rok isporuke - 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, dobit ćete SMS s kodom za primanje.
U bilo koje vrijeme u roku od tri dana možete doći na mjesto i upotrijebiti kod iz SMS-a za primanje narudžbe.
Svoju narudžbu možete platiti gotovinom po primitku ili online prilikom narudžbe.
Trošak dostave - od 240 rubalja, ovisno o gradu i veličini narudžbe. Izračunava se automatski tijekom naplate.

240 ₽

Dostava do mjesta preuzimanja

Dostava na PickPoint

Dostava do mjesta preuzimanja moderan je, praktičan i brz način zaprimanja narudžbe bez poziva i hvatanja kurira.
Mjesto preuzimanja je kiosk s osobom ili niz željeznih kutija. Instaliraju se u supermarketima, uredskim centrima i drugim popularnim mjestima. Vaša narudžba će se pojaviti na mjestu koje odaberete.
Najbližu točku možete pronaći na karti PickPointa.
Rok isporuke - 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, dobit ćete SMS s kodom za primanje.
U bilo koje vrijeme u roku od tri dana možete doći na mjesto i upotrijebiti kod iz SMS-a za primanje narudžbe.
Svoju narudžbu možete platiti gotovinom po primitku ili online prilikom narudžbe.
Trošak dostave - od 240 rubalja, ovisno o gradu i veličini narudžbe. Izračunava se automatski tijekom naplate.

Slanje ruskom poštom

Poštanski ured

Dostava se vrši do najbliže pošte grane na bilo kojem lokalitetu Rusije.
Tarifu i rokove dostave diktira ruska pošta. U prosjeku, vrijeme čekanja je 2 tjedna.
Narudžbu prenosimo Ruskoj pošti u roku od dva radna dana.
Narudžbu možete platiti gotovinom po primitku (pouzećem) ili online prilikom narudžbe.
Trošak se izračunava automatski u trenutku narudžbe i u prosjeku bi trebao biti oko 400 rubalja.

EMS dostava

U proizvodnji različitih elektroničkih struktura LED se često koristi, na primjer, u jedinicama za indikaciju ili signalizaciju rada opreme. Zasigurno su svi radili s običnim indikatorskim LED diodama, a ne koriste svi dvobojni LED s dva izvoda, jer malo ljudi od početnika inženjera elektronike zna za to. Stoga ću vam reći nešto o tome i, naravno, spojit ćemo dvobojnu LED na mrežu izmjeničnog napona 220 V, budući da je ova tema, iz meni nepoznatog razloga, posebno zanimljiva.

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

Dvobojna LED dioda s dva izvoda sastoji se od dvije antiparalelno spojene diode smještene u zajedničkom kućištu. Štoviše, tijelo ili, točnije, leća ima standardne dimenzije i također samo dva vodiča.

Posebnost je da svaki izlaz LED diode služi kao anoda jedne LED, a katoda druge.

Ako se plus stavi na jedan terminal, a drugi je minus napajanja, tada će jedna LED dioda biti zaključana, a druga će svijetliti, na primjer, zeleno.

Kada je polaritet napajanja obrnut, zelena LED dioda će se ugasiti, a crvena LED će zasvijetliti.

Dvobojne LED diode dostupne su u sljedećim kombinacijama boja:

- crveno zeleno;

- plavo žuta;

- zeleno - jantarno;

- Crveno žuto.

Kako spojiti dvobojni LED s dva izvoda na mrežu od 220 V

Prikladno je koristiti takvu LED diodu na izmjeničnu struju, jer nema potrebe za korištenjem obrnute diode. Stoga je za spajanje dvobojne LED diode na 220 V AC napon dovoljno dodati samo otpornik koji ograničava struju.

Ovdje je potrebno odmah napraviti dopunu da nazivni napon u mreži, koji je također u utičnici, od listopada 2015. više nije uobičajeni 220 V, već 230 V. Ovi i drugi podaci odražavaju se u GOST 29433- 2014. U istom standardu navedena su dopuštena odstupanja od nazivne vrijednosti 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 koji ograničava struju iz takvih razmatranja da se ne pregrije i da kroz LED teče dovoljna struja za njezin normalan sjaj pri maksimalno dopuštenim fluktuacijama napona u mreži.

Proračun otpornika za ograničavanje struje

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

Odredite otpor otpornika koji ograničava struju pri nazivnom naponu u utičnici od 230 V:

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

Odaberite 33 kOhm iz standardnog raspona ocjena otpornika.

Sada izračunajmo rasipanje snage otpornika:

P = I 2 R = 0,007 2 ∙ 33000 = 1,62 W.

Prihvaćamo otpornik od 2 vata.

Preračunajmo za slučaj maksimalnog dopuštenog napona pri zadanoj vrijednosti otpora otpornika:

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

P = I 2 R = 0,0077 2 ∙ 33 000 = 1,96 W.

Kao što možete vidjeti, s povećanjem napona za dopuštenih 10%, struja će se također povećati za 10%, međutim, snaga disipacije otpornika neće prelaziti 2 W, tako da se neće pregrijati.

Kada napon padne za prihvatljivu vrijednost, struja će se također smanjiti. U tom će se slučaju smanjiti i rasipanje snage otpornika.

Odatle zaključak: kao pokazatelj prisutnosti mrežnog napona od 230 V dovoljno je samo koristiti dvobojnu LED diodu s dva izvoda i otpornik za ograničavanje struje od 33 kOhm s disipacijskom snagom od 2 W.

Svi su sada upoznati s LED diodama. Moderna tehnologija je jednostavno nezamisliva bez njih. To su 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 LED diode vidljivog raspona zračenja raznih boja: crvena, zelena, plava (RGB), žuta, bijela. Moderna tehnologija omogućuje vam da dobijete gotovo bilo koju boju.

Osim LED dioda u vidljivom rasponu zračenja, postoje LED diode za infracrveno i ultraljubičasto svjetlo. Glavno područje primjene takvih LED dioda je automatizacija i upravljački uređaji. Dovoljno je zapamtiti. Ako su se prvi modeli daljinskih upravljača koristili isključivo za upravljanje televizorima, sada se koriste za upravljanje zidnim grijačima, klima uređajima, ventilatorima, pa čak i kuhinjskim aparatima, na primjer, loncima za više kuhala i pekačima kruha.

Dakle, što je zapravo LED?

Zapravo, ne razlikuje se puno od uobičajenog - sve isto p-n spoj, i sve isto osnovno svojstvo jednostrane vodljivosti. Dok smo proučavali p-n spoj, pokazalo se da osim jednostrane vodljivosti, upravo ovaj spoj ima nekoliko dodatnih svojstava. Tijekom evolucije tehnologije poluvodiča, ta su svojstva proučavana, razvijana i poboljšavana.

Veliki doprinos razvoju poluvodiča dao je sovjetski radiofizičar (1903. - 1942.). Godine 1919. ušao je u poznati i još uvijek poznati radiolaboratorij Nižnji Novgorod, a od 1929. radio je u Lenjingradskom Fizičko-tehnološkom institutu. Jedna od aktivnosti znanstvenika bila je proučavanje slabog, malo primjetnog sjaja poluvodičkih kristala. Na tom efektu rade sve moderne LED diode.

Ovaj slabašni sjaj nastaje kada struja prolazi kroz p-n spoj u smjeru naprijed. Ali trenutno je ovaj fenomen toliko proučavan i poboljšan da je svjetlina nekih LED dioda takva da možete jednostavno 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 dodataka u p-n spoj. Na primjer, uvođenje male količine fosfora ili aluminija omogućuje dobivanje boja crvene i žute nijanse, dok galij i indij emitiraju svjetlost od zelene do plave. Tijelo LED-a može biti prozirno ili mat, ako je tijelo u boji, onda je to samo svjetlosni filter koji odgovara boji p-n spoja.

Drugi način za dobivanje željene boje je uvođenje fosfora. Fosfor je tvar koja daje vidljivu svjetlost kada je izložena drugom zračenju, čak i infracrvenom. Fluorescentne svjetiljke su klasičan primjer. U slučaju LED dioda, bijela se dobiva dodavanjem fosfora plavom kristalu.

Za povećanje intenziteta zračenja, gotovo sve LED diode imaju leću za fokusiranje. Često se sferni kraj prozirnog tijela koristi kao leća. U infracrvenim LED diodama ponekad je leća neprozirna, dimno sive boje. Iako se nedavno infracrvene LED diode proizvode jednostavno u prozirnom kućištu, one se koriste u raznim daljinskim upravljačima.

Dvobojne LED diode

Također poznat gotovo svima. Na primjer, punjač za mobilni telefon: dok je punjenje u tijeku, indikator svijetli crveno, a kada je punjenje završeno, zeleno. Ova indikacija je moguća zbog postojanja dvobojnih LED dioda, koje mogu biti različitih vrsta. Prva vrsta su 3-pinske LED diode. Jedno pakiranje sadrži dvije LED diode, na primjer zelenu i crvenu, kao što je prikazano na slici 1.

Slika 1. Dijagram ožičenja za LED u dvije boje

Slika prikazuje fragment kruga s dvobojnom LED diodom. U ovom slučaju prikazana je trovodna LED dioda sa zajedničkom katodom (postoje i zajednička anoda) i njezin spoj na. U tom slučaju možete uključiti jednu ili drugu LED diodu ili oboje odjednom. Na primjer, bit će crvena ili zelena, a kada se upali dvije LED diode odjednom, požutjet će. Ako u isto vrijeme koristite PWM modulaciju za podešavanje svjetline svake LED diode, tada možete dobiti nekoliko srednjih nijansi.

U ovom krugu treba obratiti pažnju na činjenicu da su otpornici za ograničavanje uključeni zasebno za svaku LED diodu, iako, čini se, možete učiniti s jednim, uključujući ga u opći izlaz. Ali s ovim uključenjem, svjetlina LED dioda će se promijeniti kada se upali jedna ili dvije LED diode.

Koji je napon potreban za LED Ovo se pitanje može čuti prilično često, postavljaju ga oni koji nisu upoznati sa specifičnostima LED-a ili samo ljudi koji su jako daleko od struje. U ovom slučaju, mora se objasniti da je LED uređaj kojim upravlja struja, a ne napon. Možete uključiti LED na najmanje 220V, ali u isto vrijeme struja kroz njega ne smije prelaziti maksimalno dopuštenu. To se postiže serijskim spajanjem balastnog otpornika s LED diodom.

Ali ipak, sjećajući se napona, treba napomenuti da on također igra veliku ulogu, jer LED diode imaju veliki napon naprijed. Ako je za konvencionalnu silicijsku diodu ovaj napon reda veličine 0,6 ... 0,7 V, tada za LED ovaj prag počinje od dva volta i više. Stoga nemojte paliti LED od 1,5V.

Ali s takvim uključenim prekidačem, mislim na 220V, ne treba zaboraviti da je obrnuti napon LED-a prilično mali, ne više od nekoliko desetaka volti. Stoga se poduzimaju posebne mjere za zaštitu LED od visokog obrnutog napona. Najlakši način je suprotan - paralelno spajanje zaštitne diode, koja također može biti ne baš visokog napona, na primjer KD521. Pod utjecajem izmjeničnog napona, diode se naizmjenično otvaraju, štiteći jedna drugu od visokog obrnutog napona. Krug za uključivanje zaštitne diode prikazan je na slici 2.

Slika 2. Dijagram povezivanja paralelno sa LED zaštitna dioda

Dvobojne LED diode također su dostupne u 2-pinskom pakiranju. U tom slučaju dolazi do promjene boje sjaja kada se promijeni smjer struje. Klasičan primjer je indikacija smjera vrtnje istosmjernog motora. U tom slučaju ne treba zaboraviti da se ograničavajući otpornik mora spojiti serijski s LED diodom.

Nedavno je ograničavajući otpornik jednostavno ugrađen u LED, a zatim, na primjer, na cjenicima u trgovini jednostavno pišu da je ova LED za 12V. Također, treperi LED diode su označene naponom: 3V, 6V, 12V. Unutar takvih LED dioda nalazi se mikrokontroler (možete ga vidjeti 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 navedenom naponu.

Razvoj japanskih radioamatera

Ispada da se radioamaterizam prakticira ne samo u zemljama bivšeg SSSR-a, već iu takvoj "elektronskoj zemlji" kao što je Japan. Naravno, čak ni japanski obični radio-amater ne može stvoriti vrlo složene uređaje, ali pojedinačna rješenja sklopova zaslužuju pozornost. Nikad ne znate u kojoj shemi ova rješenja mogu dobro doći.

Ovdje je pregled relativno jednostavnih uređaja koji koriste LED diode. U većini slučajeva, upravljanje se vrši iz mikrokontrolera, a od toga se ne može pobjeći. Čak i za jednostavan sklop lakše je napisati kratak program i lemiti kontroler u DIP-8 paketu nego lemiti nekoliko mikrosklopova, kondenzatora i tranzistora. Privlačno je i to što neki mikrokontroleri mogu raditi bez ikakvih dodataka.

Dvobojni LED upravljački krug

Zanimljiv sklop za upravljanje moćnom dvobojnom LED diodom nude japanski radioamateri. Točnije, ovdje se koriste dvije snažne LED diode sa strujom do 1A. Ali mora se pretpostaviti da postoje i moćne LED diode u dvije boje. Krug je prikazan na slici 3.

Slika 3. Upravljački krug za moćnu LED diodu u dvije boje

Mikrokrug TA7291P dizajniran je za upravljanje istosmjernim motorima male snage. Omogućuje nekoliko načina rada, odnosno rotaciju naprijed, rotaciju unatrag, zaustavljanje i kočenje. Izlazni stupanj mikrosklopa sastavljen je na mostnom krugu, što vam omogućuje izvođenje svih gore navedenih operacija. Ali vrijedilo je uložiti malo mašte i evo vas, mikrokrug ima novu profesiju.

Logika mikrosklopa je prilično jednostavna. Kao što možete vidjeti na slici 3, mikrosklop 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 (bez obzira na 00 ili 11), tada su potencijali izlaza jednaki, obje LED diode su isključene.

Na različitim logičkim razinama na ulazima, mikrosklop 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 logička jedinica na ulazu IN2) u ovom slučaju ovisi o naponu na V_ref ulazu, što vam omogućuje podešavanje svjetline LED HL2.

U ovom slučaju, V_ref napon se dobiva iz PWM impulsa iz mikrokontrolera pomoću integrirajućeg kruga R1C1, koji podešava svjetlinu LED diode spojene na izlaz. Mikrokontroler također kontrolira ulaze IN1 i IN2, što omogućuje dobivanje široke palete rasvjetnih nijansi i LED algoritama upravljanja. Otpor otpornika R2 izračunava se na temelju najveće dopuštene struje LED dioda. Kako to učiniti bit će opisano u nastavku.

Slika 4 prikazuje unutarnju strukturu mikrosklopa TA7291P, njegov blok dijagram. Krug je preuzet izravno iz podatkovne tablice, pa je elektromotor prikazan kao opterećenje.

Slika 4.

Blok dijagram olakšava praćenje puteva struje kroz opterećenje i kako se kontroliraju izlazni tranzistori. Tranzistori se uključuju u paru, dijagonalno: (gore lijevo + dolje desno) ili (gore desno + dolje lijevo), što vam omogućuje promjenu smjera i brzine motora. U našem slučaju upalite jednu od LED dioda i kontrolirajte njezinu svjetlinu.

Donji tranzistori kontrolirani su signalima IN1, IN2 i namijenjeni su jednostavno uključivanju / isključivanju dijagonala mosta. Gornjim tranzistorima upravlja Vref signal, oni su ti koji reguliraju izlaznu struju. Upravljački krug, prikazan kao jednostavan kvadrat, također sadrži zaštitu od kratkih spojeva i drugih nepredviđenih situacija.

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

Tada je sasvim očito da će se napon (U-U_HL) primijeniti na ograničavajući otpornik - sama LED dioda je "pojela" dva volta. Tada će otpor ograničavajućeg otpornika biti

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

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

Trobojne LED diode

Osim dvobojnih, nedavno su postali široko rasprostranjeni. Njihova je glavna namjena dekorativna rasvjeta na pozornicama, na zabavama, na novogodišnjim proslavama ili u diskotekama. Ove LED diode imaju paket s četiri izvoda, od kojih je jedan uobičajena anoda ili katoda, ovisno o konkretnom modelu.

Ali jedna ili dvije LED diode, čak i one trobojne, od male su koristi, pa ih morate kombinirati u girlande, a za upravljanje girlandama koristite sve vrste upravljačkih uređaja, koji se najčešće nazivaju kontrolerima.

Sastavljanje vijenaca od pojedinačnih LED dioda dosadno je i nezanimljivo. Stoga je posljednjih godina industrija počela proizvoditi, kao i trake na bazi trobojnih (RGB) LED dioda. Ako se jednobojne trake proizvode za napon od 12V, tada je radni napon trobojnih traka češće 24V.

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

Za upravljanje trobojnim LED diodama i trakama koriste se posebni kontroleri za stvaranje različitih svjetlosnih efekata. Uz njihovu pomoć moguće je jednostavno prebacivanje LED dioda, podešavanje svjetline, stvaranje različitih dinamičkih efekata, kao i crtanje uzoraka, pa čak i slika. Stvaranje takvih kontrolera privlači mnoge radioamatere, naravno one koji znaju pisati programe za mikrokontrolere.

S trobojnim LED-om možete dobiti gotovo svaku boju, jer se boja na TV ekranu također dobiva miješanjem samo tri boje. Ovdje je prikladno prisjetiti se još jednog razvoja japanskih radioamatera. Njegov shematski dijagram prikazan je na slici 5.

Slika 5. Dijagram ožičenja za trobojnu LED diodu

Snažna trobojna LED od 1W sadrži tri emitera. S vrijednostima otpornika prikazanim na dijagramu, boja sjaja je bijela. Odabirom vrijednosti otpornika moguća je mala promjena nijanse: od bijele hladne do bijele tople. U autorskom dizajnu svjetiljka je dizajnirana da osvjetljava unutrašnjost automobila. Zar bi oni (Japanci) trebali biti u žalosti! Kako ne biste brinuli o promatranju polariteta na ulazu uređaja, predviđen je diodni most. Uređaj je postavljen na matičnu ploču i prikazan je na slici 6.

Slika 6. Matična ploča

Sljedeći razvoj japanskih radioamatera također je automobilizam. Ovaj uređaj za osvjetljenje prostora, naravno, s bijelim LED diodama, prikazan je na slici 7.

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

Dizajn koristi 6 snažnih super-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 je ograničena na 27 mA pomoću mikrokruga stabilizatora napona spojenog prema strujnom krugu stabilizatora.

LED diode EL1 ... EL3, otpornik R1 zajedno s mikrosklopom DA1 čine stabilizator struje. Stabilna struja kroz otpornik R1, održava pad napona od 1,25V na sebi. Druga skupina LED dioda spojena je na stabilizator preko potpuno istog otpornika R2, pa će se struja kroz skupinu LED EL4 ... EL6 također stabilizirati na istoj razini.

Na slici 8 prikazan je sklop pretvarača za napajanje bijele LED diode iz jedne galvanske ćelije s naponom od 1,5V, što očito nije dovoljno za paljenje LED diode. Krug pretvarača je vrlo jednostavan i kontrolira ga mikrokontroler. Zapravo, mikrokontroler je s frekvencijom impulsa od oko 40 kHz. Da bi se povećao kapacitet opterećenja, pinovi mikrokontrolera su spojeni paralelno u parovima.

Slika 8.

Shema radi na sljedeći način. Kada su pinovi PB1, PB2 niski, izlazi PB0, PB4 su visoki. U ovom trenutku, kondenzatori C1, C2 kroz diode VD1, VD2 su napunjeni na oko 1,4V. Kada je stanje izlaza kontrolera obrnuto, zbroj napona dvaju napunjenih kondenzatora plus napon baterije će se primijeniti na LED. Tako će na LED u smjeru naprijed biti primijenjeno gotovo 4,5V, što je sasvim dovoljno za paljenje LED diode.

Sličan pretvarač se može sastaviti bez mikrokontrolera, samo na logičkom mikrokrugu. Takav sklop prikazan je na slici 9.

Slika 9.

Na elementu DD1.1 sastavljen je pravokutni oscilator čija je frekvencija određena ocjenama R1, C1. Ovom frekvencijom LED će treptati.

Kada je izlaz elementa DD1.1 visok, izlazna razina DD1.2 je prirodno visoka. U ovom trenutku, kondenzator C2 se puni kroz diodu VD1 iz napajanja. Put punjenja je sljedeći: plus napajanje - DD1.1 - C2 - VD1 - DD1.2 - minus napajanje. U ovom trenutku na bijelu LED diodu primjenjuje se samo napon baterije, što nije dovoljno da se LED dioda upali.

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 dodaje naponu baterije i ovaj zbroj se primjenjuje na otpornik R1 i LED HL1. Ovaj zbroj napona dovoljan je da upali HL1 LED. Zatim se ciklus ponavlja.

Kako provjeriti LED

Ako je LED nova, onda je sve jednostavno: vod koji je malo duži je pozitiv ili anoda. To je ono što se mora uključiti na plus napajanja, naravno, ne zaboravljajući na ograničavajući otpornik. Ali u nekim slučajevima, na primjer, LED je uklonjena sa stare ploče i vodi su iste duljine, potreban je kontinuitet.

Multimetri se u takvoj situaciji ponašaju pomalo neshvatljivo. Na primjer, multimetar DT838 u načinu ispitivanja poluvodiča može jednostavno lagano osvijetliti testiranu LED diodu, ali na indikatoru je prikazan otvoreni krug.

Stoga je u nekim slučajevima bolje provjeriti LED diode spajanjem ih preko ograničavajućeg otpornika na napajanje, kao što je prikazano na slici 10. Ocjena otpornika je 200 ... 500 Ohm.

Slika 10. LED testni krug

Slika 11. LED diode za sekvenciranje

Nije teško izračunati otpor ograničavajućeg otpornika. Da biste to učinili, zbrojite naprijed napon na svim LED diodama, oduzmite ga od napona napajanja i podijelite rezultirajući ostatak s navedenom strujom.

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

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

Prema stanju problema, struja se postavlja na 20mA. Ostaje zamijeniti sve vrijednosti u formuli i naučiti odgovor.

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

Slika 12. Paralelno spajanje LED dioda

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

Na to utječe širenje LED parametara. Najveća struja će proći kroz LED s manjim padom napona, odnosno manjim unutarnjim otporom. Stoga, s ovim uključivanjem, neće biti moguće postići ujednačen sjaj LED dioda. Stoga ispravan krug treba prepoznati kao krug prikazan na slici 12. desno.

Višebojne LED diode slijedile su dvije boje "crveno-zelene" LED diode, kada je napredak tehnologije omogućio postavljanje plavih emitera na njihove kristale. Izum "plavih" i "bijelih" LED dioda potpuno je zatvorio RGB-krug: sada je to pravi pokazatelj bilo koje dugine boje u vidljivom rasponu valnih duljina od 450 ... 680 nm s bilo kojom zasićenošću.

Postoji nekoliko načina za dobivanje bijele "LED" svjetla (naime "svjetlo", budući da u prirodi ne postoji bijela "boja").

Prva metoda - žuti fosfor se nanosi na unutarnju površinu leće "plave" LED. "Plava" plus "žuta" zbrajaju ton blizu bijelog. Tako su nastale prve "bijele" LED diode na svijetu.

Druga metoda - na površinu odašiljača svjetla koji radi u ultraljubičastom rasponu od 300 ... 400 nm (nevidljivo zračenje), nanose se tri sloja fosfora u plavoj, zelenoj i crvenoj boji. Spektralne komponente se miješaju, kao u fluorescentnoj svjetiljci.

Treća metoda je tehnologija LCD TV ekrana. Na jednoj podlozi, "crveni", "plavi" i "zeleni" emiteri postavljeni su blizu jedan drugom (kao tri puške u slikovnoj cijevi). Razmjere boja postavljaju različite struje kroz svaki emiter. Završno miješanje boja dok se ne dobije bijela nijansa provodi se svjetlosnom lećom kućišta.

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

Danas su za amatersku praksu zanimljive višebojne LED diode treće vrste, koje imaju slavine iz tri emitera. Mogu se koristiti za izradu uređaja za prikaz informacija u punoj boji, na primjer, u obliku LED TV 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 kod računalnih monitora.

Višebojne LED diode dolaze u četiri, šest, osam iglica. U prvom slučaju postoje tri odvoda za emitere crvene (R), zelene (G) i plave (B) boje, dopunjene četvrtim odvodom zajedničke katode ili anode. Šestopinska verzija sadrži tri potpuno autonomne RGB LED diode ili dva dvobojna para: "crveno-plava", "zeleno-plava" u jednom kućištu. Osmopinske LED diode dodatno imaju "bijeli" emiter.

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

Na sl. 2.17, a ... i prikazuje dijagrame povezivanja četvero-, šestopinskih višebojnih LED-a na MK.

Riža. 2.17. Dijagrami ožičenja za višebojne LED diode do MK (početak):

R3 * co oa) struja kroz svaki od tri emitera crvene (R), zelene (G) i plave (B) boje određena je otpornicima R2 ... R4 - ne više od 20 ... 25 mA za svaki MK linija. Otpornik R1 daje negativnu strujnu povratnu spregu. Uz njegovu pomoć, ukupna svjetlina sjaja se smanjuje uz istovremeno uključivanje tri emitera odjednom;

b) slično kao na sl. 2.17, ali, ali za HL1 LED sa zajedničkom anodom i s aktivnom LOW razinom na MK izlazima;

c) Trokanalna PWM kontrola pruža puni RGB raspon boja. Otpori otpornika R1 ... R3 biraju se u širokim granicama prema subjektivnom osjećaju boje ravnoteže bijele boje s uključenim trima emiterima. Za ujednačen prijelaz iz jedne boje u drugu potreban je nelinearni PWM zakon upravljanja. Prosječna struja kroz jednu MK liniju za jedno PWM razdoblje ne smije prelaziti 20 ... 25 mA s impulsnom strujom ne većom od 40 mA;

d) slično kao na sl. 2,17, in, ali za HL1 LED sa zajedničkom anodom i s aktivnom LOW razinom PWM signala;

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

O sl. 2.17. Dijagrami ožičenja za višebojne LED diode do MK (kraj):

f) višebojni LED simulator. Tri konvencionalne LED diode HL1..HL3 crvene, zelene i plave boje strukturno su smještene u jedno zajedničko kućište koje raspršuje svjetlost. Za bolju imitaciju izvornika možete koristiti male SMD LED diode;

g) snažne višebojne LED diode ne mogu se izravno spojiti na MCU, zbog niske nosivosti portova. Tranzistorski prekidači s dopuštenom strujom od najmanje 500 mA potrebni su 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 LED HL1 iz različitih izvora putem regulatora napona, tako da smetnje od prebacivanja snažnog opterećenja ne ometaju rad programa. S visokim naponom napajanja HL1 LED treba povećati otpore otpornika R4…R6 i njihovu snagu. Sama LED mora biti ugrađena na radijator 5 ... 10 cm 2;

h) 6-pinski LED HL1 kontrolira se iz četiri MK linije. Kombinacijom LOW / HIGH razina mogu se postići različiti tonovi boja. U idealnom slučaju, mješavina plave i zelene daje plavu, a mješavina crvene i zelene daje žutu;

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