RGB LED-ek: működésük, belsők, csatlakoztatás, RGB LED és Arduino. LED-ek használata elektronikus áramkörökben Kétszínű LED-vezérlő áramkör

Az Ön régiója:

Átvétel az irodából

Átvétel a moszkvai irodából

• Az iroda 5 perc sétára található a Taganskaya metróállomástól, a Bolshoy Drovyanoy pereulok 6. szám alatt.
• Hétköznap 15:00 óra előtti kijelentkezés esetén a rendelést aznap 17:00 óra után, ellenkező esetben a következő hétköznap 17:00 óra után lehet átvenni. Felhívjuk és visszaigazoljuk a rendelés készségét.
• Megrendelését 10:00 és 21:00 óra között veheti át a hét minden napján, miután elkészült. A megrendelés 3 munkanapot vár rád. Ha szeretné meghosszabbítani az eltarthatóságot, csak írjon vagy hívjon.
• Látogatás előtt írja le rendelési számát. Átvételkor kötelező.
• Ha hozzánk szeretne eljutni, mutassa fel az útlevelét a bérleten, mondja meg, hogy Amperkában van, és menjen fel lifttel a 3. emeletre.

• ingyenes

Szállítás futárral Moszkvában

Szállítás futárral Moszkvában

• Rendelés esetén másnap szállítjuk 20:00 óráig, egyébként - minden második napon.
• A futárok hétfőtől szombatig, 10:00 és 22:00 óra között dolgoznak.
• Rendelését készpénzben fizetheti átvételkor vagy online a megrendelés leadásakor.

• 250 ₽

Kiszállítás az átvételi pontra

Kiszállítás a PickPointba

• PickPoint.
• Rendelését készpénzben fizetheti átvételkor vagy online a megrendelés leadásakor.

• 240 ₽

Futár kézbesítés Szentpéterváron

Szállítás futárral Szentpéterváron

• Rendelés esetén 20:00-ig minden második napon, egyébként két napon belül kiszállítjuk.
• A futárok hétfőtől szombatig, 11:00 és 22:00 óra között dolgoznak.
• A megrendelés egyeztetése során választhat három órás szállítási intervallumot (legkorábban 12:00 és 15:00 óra között).
• Rendelését készpénzben fizetheti átvételkor vagy online a megrendelés leadásakor.

• 350 ₽

Kiszállítás az átvételi pontra

Kiszállítás a PickPointba

• Az átvételi pontra történő kiszállítás egy modern, kényelmes és gyors módja annak, hogy hívások és futárok elkapása nélkül kapja meg rendelését.
• Az átvételi pont egy kioszk egy személlyel vagy egy sor vasdobozsal. Szupermarketekben, irodaközpontokban és más népszerű helyeken telepítik őket. Megrendelése megjelenik a kiválasztott helyen.
• A legközelebbi pontot a PickPoint térképen találja.
• Szállítási idő - 1-8 nap, várostól függően. Például Moszkvában 1-2 nap; Szentpéterváron - 2-3 nap.
• Amikor a rendelés megérkezik az átvételi pontra, egy SMS-t kapsz egy kóddal, amellyel átveheted.
• Három napon belül bármikor a helyszínre érkezhet, és az SMS-ben kapott kódot használhatja a rendelés átvételéhez.
• Rendelését készpénzben fizetheti átvételkor vagy online a megrendelés leadásakor.
• Szállítási költség - 240 rubeltől, a várostól és a megrendelés méretétől függően. A rendszer automatikusan kiszámolja a fizetés során.

• 240 ₽

Kiszállítás az átvételi pontra

Kiszállítás a PickPointba

• Az átvételi pontra történő kiszállítás egy modern, kényelmes és gyors módja annak, hogy hívások és futárok elkapása nélkül kapja meg rendelését.
• Az átvételi pont egy kioszk egy személlyel vagy egy sor vasdobozsal. Szupermarketekben, irodaközpontokban és más népszerű helyeken telepítik őket. Megrendelése megjelenik a kiválasztott helyen.
• A legközelebbi pontot a PickPoint térképen találja.
• Szállítási idő - 1-8 nap, várostól függően. Például Moszkvában 1-2 nap; Szentpéterváron - 2-3 nap.
• Amikor a rendelés megérkezik az átvételi pontra, egy SMS-t kapsz egy kóddal, amellyel átveheted.
• Három napon belül bármikor a helyszínre érkezhet, és az SMS-ben kapott kódot használhatja a rendelés átvételéhez.
• Rendelését készpénzben fizetheti átvételkor vagy online a megrendelés leadásakor.
• Szállítási költség - 240 rubeltől, a várostól és a megrendelés méretétől függően. A rendszer automatikusan kiszámolja a fizetés során.

Orosz postával küldjük

Posta

• A kézbesítés a legközelebbi postahivatalba történik ágak bármely településen Oroszországé.
• A tarifákat és a szállítási határidőket az Orosz Posta határozza meg. A várakozási idő átlagosan 2 hét.
• A megrendelést két munkanapon belül továbbítjuk az Orosz Postának.
• Rendelését készpénzben fizetheti átvételkor (utánvéttel), vagy online rendelés leadásakor.
• A költséget automatikusan kiszámítják a megrendeléskor, és átlagosan körülbelül 400 rubelnek kell lennie.

EMS szállítás

Különféle elektronikus szerkezetek gyártása során gyakran használnak LED-et például a berendezések működésének jelzésére vagy jelzésére szolgáló egységekben. Az biztos, hogy mindenki hétköznapi jelző LED-ekkel dolgozott, és nem mindenki használ kétszínű, két vezetékes LED-et, mert kezdő elektronikai mérnökök közül kevesen tudnak róla. Ezért mesélek egy kicsit róla, és természetesen egy kétszínű LED-et csatlakoztatunk egy 220 V-os váltakozó feszültségű hálózathoz, mivel ez a téma számomra ismeretlen okból fokozottan érdekelt.

Tehát tudjuk, hogy a "normál" LED csak egy irányba engedi át az áramot: ha pluszt adnak az anódra, és mínuszt a tápegység katódjára. Ha megfordítja a feszültségforrás polaritását, nem folyik áram.

A két vezetékes kétszínű LED két párhuzamosan kapcsolt diódából áll, amelyek közös házban helyezkednek el. Ráadásul a testnek, pontosabban az objektívnek szabványos méretei vannak, és csak két vezeték van.

Különlegessége, hogy a LED minden kimenete az egyik LED anódjaként, a másik katódjaként szolgál.

Ha az egyik terminálra pluszt adnak, a második pedig a tápegység mínuszát jelenti, akkor az egyik LED zárolva lesz, a második pedig például zölden világít.

Ha a tápegység polaritása megfordul, a zöld LED kialszik, és a piros LED világítani kezd.

A kétszínű LED-ek a következő színkombinációkban kaphatók:

- Piros zöld;

- kék sárga;

- zöld - borostyán;

- Piros sárga.

Hogyan csatlakoztassunk egy kétszínű LED-et két vezetékkel 220 V-os hálózathoz

Kényelmes egy ilyen LED-et váltakozó áramon használni, mivel nincs szükség fordított dióda használatára. Ezért ahhoz, hogy egy kétszínű LED-et 220 V váltóáramú feszültségre kössünk, elegendő csak egy áramkorlátozó ellenállást hozzáadni.

Itt azonnal módosítani kell, hogy a névleges feszültség a hálózatban, ez a konnektorban is van, 2015 októbere óta már nem a szokásos 220 V, hanem 230 V. Ezeket és más adatokat a GOST 29433- tükrözi. 2014. Ugyanebben a szabványban megadják a 230 V névleges feszültségtől való megengedett eltéréseket:

- névleges érték 230 V;

- maximum 253 V (+ 10%);

- minimum 207 V (-10%);

- terhelés alatt minimum 198 V (-14%).

Ezen feltételezések alapján ki kell számítani az áramkorlátozó ellenállás ellenállását olyan megfontolások alapján, hogy az ne melegedjen túl, és elegendő áram folyjon át a LED-en a normál világításához a hálózatban a megengedett legnagyobb feszültségingadozások mellett.

Az áramkorlátozó ellenállás kiszámítása

Ezért, bár a névleges áramérték 20 mA, a kétszínű LED számított áramértékének 7 mA = 0,007 A-t veszünk. Ennél az értéknél általában világít, mivel a LED fényereje nem egyenesen arányos a rajta átfolyó áram.

Határozza meg az áramkorlátozó ellenállás ellenállását névleges feszültség mellett egy 230 V-os aljzatban:

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

Válassza a 33 kOhm-ot a szabványos ellenállás-besorolási tartományból.

Most számítsuk ki az ellenállás teljesítménydisszipációját:

P = I 2 R = 0,007 2 ∙ 33000 = 1,62 W.

2 wattos ellenállást elfogadunk.

Számoljuk újra a megengedett legnagyobb feszültség esetére az ellenállás adott ellenállási értékénél:

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

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

Mint látható, a megengedett 10%-os feszültségnövekedés mellett az áramerősség is 10%-kal nő, azonban az ellenállás disszipációs teljesítménye nem haladja meg a 2 W-ot, tehát nem fog túlmelegedni.

Ha a feszültség egy elfogadható értékkel csökken, az áramerősség is csökken. Ebben az esetben az ellenállás teljesítmény disszipációja is csökken.

Innen a következtetés: a 230 V-os hálózati feszültség meglétének jelzőjeként elegendő egy kétszínű LED-et használni, két vezetékkel és egy 33 kOhm-os áramkorlátozó ellenállással, 2 W-os disszipációs teljesítménnyel.

Ma már mindenki ismeri a LED-eket. A modern technológia egyszerűen elképzelhetetlen nélkülük. Ezek LED-lámpák és lámpák, különféle háztartási készülékek működési módjának jelzése, számítógép-monitorok képernyőjének háttérvilágítása, televíziók és sok más olyan dolog, amelyet nem tud azonnal megjegyezni. Az összes felsorolt ​​eszköz különböző színű, látható sugárzási tartományú LED-eket tartalmaz: piros, zöld, kék (RGB), sárga, fehér. A modern technológia lehetővé teszi, hogy szinte bármilyen színt kapjon.

A látható sugárzási tartományban lévő LED-ek mellett vannak infra- és ultraibolya fényre szolgáló LED-ek. Az ilyen LED-ek fő alkalmazási területe az automatizálás és a vezérlőeszközök. Elég emlékezni. Ha a távirányítók első modelljeit kizárólag televíziók vezérlésére használták, akkor most fali melegítők, klímaberendezések, ventilátorok, sőt konyhai berendezések, például multicooker edények és kenyérsütők vezérlésére is használják.

Tehát mi is pontosan a LED?

Valójában nem sokban különbözik a szokásostól - ugyanaz a p-n átmenet, és ugyanaz az egyoldali vezetőképesség alapvető tulajdonsága. A p-n átmenet tanulmányozása során kiderült, hogy az egyoldali vezetőképesség mellett ennek a csomópontnak számos további tulajdonsága is van. A félvezető technológia fejlődése során ezeket a tulajdonságokat tanulmányozták, fejlesztették és javították.

Egy szovjet rádiófizikus (1903-1942) nagymértékben hozzájárult a félvezetők fejlesztéséhez. 1919-ben bekerült a híres és máig híres Nyizsnyij Novgorodi rádiólaboratóriumba, 1929-től a Leningrádi Fizikai és Műszaki Intézetben dolgozott. A tudós egyik tevékenysége a félvezető kristályok gyenge, enyhén észrevehető fényének tanulmányozása volt. Ezen a hatáson működik minden modern LED.

Ez a halvány izzás akkor lép fel, amikor a p-n átmeneten áram halad előre előre. Jelenleg azonban ezt a jelenséget annyira tanulmányozták és javították, hogy egyes LED-ek fényereje olyan, hogy egyszerűen megvakulhat.

A LED-ek színskálája nagyon széles, a szivárvány szinte minden színe. De a szín nem a LED ház színének megváltoztatásával érhető el. Ezt úgy érik el, hogy adalékanyagokat adnak a p-n átmenethez. Például kis mennyiségű foszfor vagy alumínium bevezetése lehetővé teszi a vörös és sárga árnyalatok színét, míg a gallium és az indium zöldtől kékig bocsát ki fényt. A LED teste lehet átlátszó vagy matt, ha színes a test, akkor csak a p-n átmenet színének megfelelő fényszűrő.

A kívánt szín elérésének másik módja a foszfor bevezetése. A foszfor olyan anyag, amely látható fényt ad, ha más sugárzásnak van kitéve, akár infravörös sugárzásnak. Klasszikus példa a fénycsövek. A LED-ek esetében a fehéret úgy kapják, hogy egy kék kristályhoz foszfort adnak.

A sugárzás intenzitásának növelése érdekében szinte minden LED-nek van fókuszáló lencséje. Gyakran egy átlátszó test gömb alakú végét használják lencseként. Az infravörös LED-ekben néha a lencse átlátszatlan, füstszürke színű. Bár az utóbbi időben az infravörös LED-eket egyszerűen átlátszó tokban gyártották, a különféle távirányítókban ezeket használják.

Kétszínű LED-ek

Szintén szinte mindenki által ismert. Például egy mobiltelefon töltő: töltés közben a jelzőfény pirosan világít, a töltés befejezésekor pedig zölden. Ez a jelzés a kétszínű LED-ek megléte miatt lehetséges, amelyek különböző típusúak lehetnek. Az első típus a 3 tűs LED-ek. Egy csomag két LED-et tartalmaz, például zöldet és pirosat, amint az 1. ábrán látható.

1. ábra: Kétszínű LED bekötési rajza

Az ábrán egy áramkör töredéke látható kétszínű LED-del. Ebben az esetben egy három elvezetéses, közös katóddal ellátott LED látható (vannak közös anódok is) és a csatlakozása. Ebben az esetben bekapcsolhatja az egyik vagy a másik LED-et, vagy mindkettőt egyszerre. Például piros vagy zöld lesz, és ha két LED egyszerre bekapcsol, sárgára vált. Ha egyidejűleg PWM modulációt használ az egyes LED-ek fényerejének beállításához, akkor több köztes árnyalatot kaphat.

Ebben az áramkörben figyelni kell arra a tényre, hogy a korlátozó ellenállásokat minden LED-hez külön-külön tartalmazzák, bár úgy tűnik, megteheti eggyel, beleértve az általános kimenetbe. De ezzel a bekapcsolással a LED-ek fényereje megváltozik, ha egy vagy két LED bekapcsol.

Milyen feszültség szükséges a LED-hez Ezt a kérdést elég gyakran hallani, olyanok teszik fel, akik nem ismerik a LED sajátosságait, vagy csak olyanok, akik nagyon távol állnak az elektromosságtól. Ebben az esetben el kell magyarázni, hogy a LED egy árammal, nem pedig feszültséggel vezérelt eszköz. A LED-et legalább 220 V-os bekapcsolhatja, de ugyanakkor a rajta keresztüli áram nem haladhatja meg a maximálisan megengedett értéket. Ezt úgy érik el, hogy egy előtétellenállást sorba kapcsolnak a LED-del.

De mégis, emlékezve a feszültségre, meg kell jegyezni, hogy ez is nagy szerepet játszik, mivel a LED-ek nagy előremenő feszültséggel rendelkeznek. Ha egy hagyományos szilíciumdiódánál ez a feszültség 0,6 ... 0,7 V nagyságrendű, akkor egy LED esetében ez a küszöb két volttól és afelettitől kezdődik. Ezért ne gyújtsa meg a LED-et 1,5 V-ról.

De egy ilyen bekapcsolással, mármint 220V-tal, nem szabad elfelejteni, hogy a LED fordított feszültsége meglehetősen kicsi, nem több néhány tíz voltnál. Ezért különleges intézkedéseket kell hozni a LED-nek a nagy fordított feszültségtől való védelmére. A legegyszerűbb módja az ellenkezője - egy védődióda párhuzamos csatlakoztatása, amely szintén nem túl nagy feszültségű lehet, például KD521. A váltakozó feszültség hatására a diódák felváltva nyílnak, ezáltal védik egymást a nagy fordított feszültségtől. A védődióda bekapcsolásának áramköre a 2. ábrán látható.

2. ábra. Csatlakozási rajz párhuzamos a LED-del védő dióda

A kétszínű LED-ek 2 tűs kiszerelésben is kaphatók. Ebben az esetben az izzás színe megváltozik, amikor az áram iránya megváltozik. Klasszikus példa erre az egyenáramú motor forgásirányának jelzése. Ebben az esetben nem szabad elfelejteni, hogy egy korlátozó ellenállást sorba kell kötni a LED-del.

Mostanában egyszerűen a LED-be építik be a korlátozó ellenállást, majd például a bolti árcédulákra egyszerűen ráírják, hogy ez a LED 12V-ra való. Ezenkívül a villogó LED-eket feszültséggel jelölik: 3V, 6V, 12V. Az ilyen LED-ek belsejében mikrokontroller található (akár átlátszó tokon keresztül is látható), így a villogási frekvencia megváltoztatására tett kísérletek nem hoznak eredményt. Ezzel a jelöléssel a LED-et közvetlenül a tápegységre kapcsolhatja a megadott feszültségen.

A japán rádióamatőrök fejlesztései

Kiderült, hogy a rádióamatőrséget nemcsak a volt Szovjetunió országaiban gyakorolják, hanem egy olyan "elektronikus országban" is, mint Japán. Természetesen még egy japán közönséges rádióamatőr sem tud túl bonyolult eszközöket létrehozni, de az egyedi áramköri megoldások figyelmet érdemelnek. Soha nem tudhatod, milyen sémában jöhetnek jól ezek a megoldások.

Itt van egy áttekintés a viszonylag egyszerű, LED-eket használó eszközökről. A legtöbb esetben a vezérlés mikrokontrollerről történik, és ezt nem lehet kikerülni. Még egy egyszerű áramkörnél is egyszerűbb egy rövid programot írni és a vezérlőt DIP-8-as csomagban forrasztani, mint több mikroáramkört, kondenzátort és tranzisztort forrasztani. Ebben az is vonzó, hogy egyes mikrokontrollerek mindenféle csatolás nélkül is működhetnek.

Kétszínű LED vezérlő áramkör

A japán rádióamatőrök érdekes áramkört kínálnak az erős kétszínű LED vezérléséhez. Pontosabban, két nagy teljesítményű LED-et használnak, amelyek áramerőssége legfeljebb 1 A. De feltételezni kell, hogy vannak erős kétszínű LED-ek is. Az áramkör a 3. ábrán látható.

3. ábra: Nagy teljesítményű kétszínű LED vezérlőáramköre

A TA7291P mikroáramkört kis teljesítményű egyenáramú motorok vezérlésére tervezték. Számos módot biztosít, nevezetesen előre, hátra forgást, megállást és fékezést. A mikroáramkör kimeneti fokozata egy hídáramkörre van felszerelve, amely lehetővé teszi az összes fenti művelet végrehajtását. De érdemes volt beletenni egy kis fantáziát és tessék, új szakmája van a mikroáramkörnek.

A mikroáramkör logikája meglehetősen egyszerű. A 3. ábrán látható módon a mikroáramkörnek 2 bemenete (IN1, IN2) és két kimenete (OUT1, OUT2) van, amelyekre két erős LED csatlakozik. Ha az 1. és 2. bemeneten a logikai szintek azonosak (nem számít 00 vagy 11), akkor a kimenetek potenciáljai egyenlőek, mindkét LED kialszik.

A bemeneteken lévő különböző logikai szinteken a mikroáramkör a következőképpen működik. Ha az egyik bemenet, például az IN1 alacsony logikai szinttel rendelkezik, akkor az OUT1 kimenet a közös vezetékre csatlakozik. A HL2 LED katódja szintén az R2 ellenálláson keresztül csatlakozik a közös vezetékhez. Az OUT2 kimenet feszültsége (ha van logikai egység az IN2 bemeneten) ebben az esetben a V_ref bemenet feszültségétől függ, ami lehetővé teszi a HL2 LED fényerejének beállítását.

Ebben az esetben a V_ref feszültséget a mikrokontroller PWM impulzusaiból kapjuk az R1C1 integráló áramkör segítségével, amely beállítja a kimenetre csatlakoztatott LED fényerejét. A mikrokontroller az IN1 és IN2 bemeneteket is vezérli, ami sokféle világítási árnyalat és LED vezérlési algoritmus elérését teszi lehetővé. Az R2 ellenállás ellenállását a LED-ek maximálisan megengedett árama alapján számítják ki. Az alábbiakban leírjuk, hogyan kell ezt megtenni.

A 4. ábrán a TA7291P mikroáramkör belső felépítése, blokkvázlata látható. Az áramkör közvetlenül az adatlapból származik, így terhelésként egy villanymotor látható.

4. ábra.

A blokkdiagram segítségével könnyen nyomon követhető a terhelésen áthaladó áram útja és a kimeneti tranzisztorok vezérlése. A tranzisztorok párban, átlósan kapcsolódnak be: (bal felső + jobb alsó) vagy (jobb felső + bal alsó), ami lehetővé teszi a motor irányának és fordulatszámának megváltoztatását. Esetünkben gyújtsd meg az egyik LED-et és szabályozd a fényerejét.

Az alsó tranzisztorokat az IN1, IN2 jelek vezérlik, és egyszerűen a híd átlóinak be- és kikapcsolására szolgálnak. A felső tranzisztorokat a Vref jel vezérli, ezek szabályozzák a kimeneti áramot. Az egyszerű négyzetként ábrázolt vezérlőáramkör rövidzárlat és egyéb esetleges események elleni védelmet is tartalmaz.

Az Ohm törvénye segít ezekben a számításokban, mint mindig. A számítás kezdeti adatai legyenek a következők: tápfeszültség (U) 12V, áram a LED-en keresztül (I_HL) 10mA, a LED egy tranzisztorok és mikroáramkörök nélküli feszültségforrásra csatlakozik bekapcsolásjelzőként. Feszültségesés a LED-en (U_HL) 2V.

Akkor teljesen nyilvánvaló, hogy a feszültség (U-U_HL) a korlátozó ellenállásra kerül - maga a LED „evett” két voltot. Ekkor a korlátozó ellenállás ellenállása lesz

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

Ne feledkezzünk meg az SI rendszerről: feszültség voltban, áram amperben, az eredmény ohmban. Ha a LED-et tranzisztor kapcsolja be, akkor az első zárójelben a nyitott tranzisztor kollektor-emitter szakaszának feszültségét le kell vonni a tápfeszültségből. De ezt általában soha senki nem csinálja, itt nincs szükség századszázalékos pontosságra, és ez nem fog működni az alkatrészek paramétereinek szóródása miatt. Az elektronikus áramkörökben végzett összes számítás hozzávetőleges eredményt ad, a többit hibakereséssel és hangolással kell elérni.

Háromszínű LED-ek

A kétszínű mellett mostanában terjedtek el. Fő céljuk a színpadok, bulik, újévi ünnepségek vagy diszkók dekoratív megvilágítása. Ezek a LED-ek négy vezetéket tartalmaznak, amelyek közül az egyik egy közös anód vagy katód, az adott modelltől függően.

De egy-két LED-nek, akár háromszínűnek is kevés haszna van, ezért füzérbe kell kombinálni, a füzérek vezérléséhez pedig mindenféle vezérlőeszközt kell használni, amit leggyakrabban vezérlőnek neveznek.

A koszorúkat egyedi LED-ekből összerakni unalmas és érdektelen. Ezért az utóbbi években az ipar megkezdte a háromszínű (RGB) LED-eken alapuló szalagok gyártását. Ha egyszínű szalagokat 12 V feszültségre gyártanak, akkor a háromszínű szalagok üzemi feszültsége gyakrabban 24 V.

A LED szalagok feszültségjelzéssel ellátottak, mivel már tartalmaznak korlátozó ellenállást, így közvetlenül feszültségforrásra csatlakoztathatók. A forrásokat ugyanazon a helyen értékesítik, mint a szalagokat.

A háromszínű LED-ek és szalagok vezérléséhez speciális vezérlőket használnak különféle fényhatások létrehozására. Segítségükkel egyszerűen lehet LED-eket váltani, fényerőt állítani, különféle dinamikus effektusokat létrehozni, valamint mintákat, sőt képeket is lehet rajzolni. Az ilyen vezérlők létrehozása sok rádióamatőrt vonz, természetesen azokat, akik tudják, hogyan kell programokat írni mikrokontrollerekhez.

A háromszínű LED-del szinte bármilyen színt kaphatunk, mert a tévé képernyőjén is csak három szín keverésével kapjuk meg a színt. Itt érdemes felidézni a japán rádióamatőrök egy másik fejlesztését. Elvi diagramja az 5. ábrán látható.

5. ábra Háromszínű LED bekötési rajza

Az erős, 1 W-os háromszínű LED három emittert tartalmaz. A diagramon feltüntetett ellenállásértékekkel az izzás színe fehér. Az ellenállásértékek kiválasztásával enyhe árnyalatváltozás lehetséges: fehér hidegről fehér melegre. A szerző tervei szerint a lámpát az autó belsejének megvilágítására tervezték. Szomorúaknak kell lenniük (a japánoknak)! Annak érdekében, hogy ne aggódjon a polaritás megfigyelése miatt az eszköz bemeneténél, egy diódahíd van felszerelve. A készülék kenyérsütőlapra van felszerelve, és a 6. ábrán látható.

6. ábra Kenyértábla

A japán rádióamatőrök következő fejlesztése szintén az autóipar. Ez a szobavilágításra szolgáló eszköz természetesen fehér LED-ekkel a 7. ábrán látható.

7. ábra Rendszámtábla megvilágítására szolgáló berendezés vázlata fehér LED-eken

A kialakítás 6 nagy teljesítményű szuperfényes LED-et használ, amelyek maximális áramerőssége 35 mA és fényáram 4 lm. A LED-ek megbízhatóságának növelése érdekében a rajtuk áthaladó áramot 27 mA-re korlátozzák az áramstabilizáló áramkörnek megfelelően csatlakoztatott feszültségstabilizátor mikroáramkör használatával.

Az EL1 ... EL3 LED-ek, az R1 ellenállás a DA1 mikroáramkörrel együtt áramstabilizátort alkotnak. Stabil áram az R1 ellenálláson keresztül, amely 1,25 V feszültségesést tart fenn rajta. A LED-ek második csoportja pontosan ugyanazon az R2 ellenálláson keresztül csatlakozik a stabilizátorhoz, így az EL4 ... EL6 LED-csoporton keresztüli áram is ugyanazon a szinten lesz stabilizálva.

A 8. ábra egy átalakító áramkört mutat be egy fehér LED táplálására egy galvánelemről 1,5 V feszültséggel, ami nyilvánvalóan nem elegendő a LED begyújtásához. Az átalakító áramkör nagyon egyszerű és mikrokontrollerrel vezérelhető. Valójában a mikrokontroller impulzusfrekvenciája körülbelül 40 kHz. A terhelhetőség növelése érdekében a mikrokontroller érintkezőit páronként párhuzamosan kötjük össze.

8. ábra.

A séma a következőképpen működik. Ha a PB1, PB2 érintkezők alacsonyak, a PB0, PB4 kimenetek magasak. Ekkor a C1, C2 kondenzátorok a VD1, VD2 diódákon keresztül körülbelül 1,4 V-ra vannak feltöltve. Ha a vezérlőkimenetek állapota megfordul, a két feltöltött kondenzátor feszültségének és az akkumulátor feszültségének összege kerül a LED-re. Így a LED-re előrefelé közel 4,5 V feszültség kerül, ami bőven elég a LED begyújtásához.

Hasonló átalakító mikrokontroller nélkül is összeállítható, csak logikai mikroáramkörre. Egy ilyen áramkör látható a 9. ábrán.

9. ábra.

A DD1.1 elemen egy téglalap alakú oszcillátor van felszerelve, amelynek frekvenciáját az R1, C1 névleges érték határozza meg. Ezzel a frekvenciával villog a LED.

Ha a DD1.1 elem kimenete magas, a DD1.2 kimeneti szintje természetesen magas. Ekkor a C2 kondenzátor a VD1 diódán keresztül töltődik a tápegységről. A töltési út a következő: plusz a tápegység - DD1.1 - C2 - VD1 - DD1.2 - mínusz a tápegység. Ekkor a fehér LED-re csak akkumulátorfeszültség kerül, ami nem elég a LED világításához.

Amikor a DD1.1 elem kimenetén a szint alacsony lesz, a DD1.2 kimenetén magas szint jelenik meg, ami a VD1 dióda blokkolásához vezet. Ezért a C2 kondenzátor feszültsége hozzáadódik az akkumulátor feszültségéhez, és ez az összeg az R1 ellenállásra és a HL1 LED-re kerül. Ez a feszültségösszeg elegendő a HL1 LED bekapcsolásához. Ezután a ciklus megismétlődik.

Hogyan ellenőrizhető a LED

Ha új a LED, akkor minden egyszerű: a valamivel hosszabb vezeték a pozitív vagy az anód. Ezt természetesen be kell kapcsolni a tápegység pluszjára, nem feledkezve meg a korlátozó ellenállásról. De bizonyos esetekben például a LED-et eltávolították a régi tábláról, és a vezetékek azonos hosszúságúak, folytonosságra van szükség.

A multiméterek kissé érthetetlenül viselkednek ilyen helyzetben. Például egy DT838 multiméter félvezető teszt üzemmódban egyszerűen csak kissé megvilágítja a tesztelt LED-et, de a jelzőn megszakadt áramkör látható.

Ezért bizonyos esetekben jobb a LED-ek ellenőrzése úgy, hogy egy korlátozó ellenálláson keresztül csatlakoztatja őket a tápegységhez, amint az a 10. ábrán látható. Az ellenállás névleges értéke 200 ... 500 Ohm.

10. ábra LED teszt áramkör

11. ábra Sorrendező LED-ek

Nem nehéz kiszámítani a korlátozó ellenállás ellenállását. Ehhez adja össze az összes LED-en lévő előremenő feszültséget, vonja ki a tápfeszültségből, és a kapott maradékot osszuk el a megadott áramerősséggel.

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

Tegyük fel, hogy a tápegység feszültsége 12 V, és a LED-ek feszültségesése 2 V, 2,5 V és 1,8 V. Még ha ugyanabból a dobozból veszik a LED-eket, akkor is előfordulhat ekkora terjedés!

A probléma állapotától függően az áramerősség 20 mA-re van állítva. Marad a képletben szereplő összes érték helyettesítése és a válasz megtanítása.

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

12. ábra LED-ek párhuzamos csatlakoztatása

A bal oldali töredékben mindhárom LED egy áramkorlátozó ellenálláson keresztül csatlakozik. De miért van áthúzva ez a séma, mik a hátrányai?

Ezt befolyásolja a LED paraméterek terjedése. A legnagyobb áram kisebb feszültségeséssel, azaz kisebb belső ellenállással megy át a LED-en. Ezért ezzel a beépítéssel nem lehet elérni a LED-ek egyenletes fényét. Ezért a helyes áramkört a jobb oldali 12. ábrán látható áramkörként kell felismerni.

A többszínű LED-ek követték a két színű „piros-zöld” LED-et, amikor a technológia fejlődése lehetővé tette, hogy kristályaikon kék emittereket helyezzenek el. A „kék” és „fehér” LED-ek feltalálása teljesen lezárta az RGB-kört: ma már minden szivárványszín valódi jelzése a 450...680 nm látható hullámhossz-tartományban, bármilyen telítettség mellett.

A fehér "LED" fény (nevezetesen "fény", mivel a természetben nincs fehér "szín") előállításának többféle módja van.

Az első módszer - sárga foszfort visznek fel a "kék" LED lencséjének belső felületére. A „kék” és a „sárga” a fehérhez közeli tónust eredményez. Így jöttek létre a világ első „fehér” LED-jei.

A második módszer - a 300 ... 400 nm (láthatatlan sugárzás) ultraibolya tartományban működő fénykibocsátó felületén három foszforréteget alkalmaznak, kék, zöld és piros színben. A spektrális komponensek keverednek, mint egy fénycsőben.

A harmadik módszer az LCD TV képernyő technológia. Az egyik hordozón a "piros", "kék" és "zöld" sugárzók egymáshoz közel vannak elhelyezve (mint három pisztoly egy képcsőben). A színarányokat az egyes emittereken keresztül különböző áramok határozzák meg. A festékek végső keverését a fehér árnyalat eléréséig a ház fényszóró lencséje végzi.

A negyedik módszert az úgynevezett "kvantum" LED-ekben valósítják meg, amelyekben piros, zöld és kék "kvantum" pontokat vagy más szóval lumineszcens nanokristályokat visznek fel egy közös félvezető lapkára. Ez egy ígéretes energiatakarékossági irány, de mégis egzotikus.

Manapság az amatőr gyakorlatban a harmadik típusú többszínű LED-ek érdekesek, amelyek három emitterrel rendelkeznek. Használhatók színes információs megjelenítő eszközök létrehozására, például LED TV-képernyők formájában. Egy ilyen képernyő egy pixele kéken (470 nm), zölden (526 nm) vagy vörösen (630 nm) tündökölhet. Összességében ez lehetővé teszi, hogy majdnem ugyanannyi árnyalatot kapjon, mint a számítógép-monitorokban.

A többszínű LED-ek négy, hat, nyolc tűs változatban kaphatók. Az első esetben három vezeték van a vörös (R), zöld (G) és kék (B) színű emitterekhez, kiegészítve a közös katód vagy anód negyedik vezetékével. A hattűs változat három teljesen autonóm RGB LED-et vagy két két színpárt tartalmaz: "piros-kék", "zöld-kék" egy házban. A nyolctűs LED-ek emellett "fehér" emitterrel is rendelkeznek.

Érdekes pont. Bebizonyosodott, hogy a legtöbb férfi nem érzékeli pontosan a színt a spektrum vörös részén. Maga az anyatermészet okolható ezért az X kromoszómán található OPNlLW gén miatt. A férfiaknak egy, a nőknek pedig két génje van, amelyek kölcsönösen kompenzálják egymás hibáit. Megnyilvánulás a mindennapi életben - a nők általában jól megkülönböztetik a bíbor, bordó és skarlát árnyalatokat, és sok férfi számára az ilyen tónusok ugyanolyan vörösnek tűnnek ... Ezért a felszerelés tervezésekor kerülni kell az "ütköző" színeket, és nem kell erőltetni. hogy a felhasználó apró részletekben keresse a különbséget.

ábrán. 2.17, a ... és a négy-, hat tűs többszínű LED-ek MK-hoz való csatlakozási rajzait mutatja.

Rizs. 2.17. A többszínű LED-ek kapcsolási rajzai az MK-hoz (eleje):

R3 * co oa) a piros (R), zöld (G) és kék (B) színű emitterek mindegyikén áthaladó áramot az R2 ... R4 ellenállások határozzák meg - nem több, mint 20 ... 25 mA mindegyiknél MK vonal. Az R1 ellenállás negatív áramvisszacsatolást biztosít. Segítségével csökken a ragyogás általános fényereje, miközben egyszerre három emittert kapcsol be;

b) hasonló az ábrához. 2.17, de, de a HL1 LED-hez közös anóddal és aktív LOW szinttel az MK kimeneteken;

c) A háromcsatornás PWM vezérlés teljes RGB színskálát biztosít. Az R1 ... R3 ellenállások ellenállása széles határok között van kiválasztva a fehéregyensúly szubjektív színérzékelése szerint három bekapcsolt emitterrel. Az egyik színről a másikra való egyenletes átmenethez nemlineáris PWM szabályozási törvényre van szükség. Az átlagos áramerősség egy MK-vonalon egy PWM-időszakban nem haladhatja meg a 20 ... 25 mA-t, és az impulzusáram nem haladja meg a 40 mA-t;

d) hasonló az ábrához. 2,17, in, de a HL1 LED-hez közös anóddal és aktív LOW PWM jelszinttel;

e) a HL1 LED három teljesen autonóm emittert tartalmaz a háztól különálló vezetékekkel, ami bizonyos cselekvési szabadságot ad. Például az indikátorokat a séma szerint csatlakoztathatja közös anóddal és közös katóddal is; O

ábráról 2.17. A többszínű LED-ek kapcsolási rajzai az MK-hoz (vége):

f) többszínű LED szimulátor. Három hagyományos LED HL1..HL3 piros, zöld és kék színű, szerkezetileg egy közös fényszóró házban van elhelyezve. Az eredeti jobb utánzása érdekében kis méretű SMD LED-eket használhat;

g) A nagy teljesítményű többszínű LED-ek nem csatlakoztathatók közvetlenül az MCU-hoz, a portok alacsony terhelhetősége miatt. Az "egy wattos" LED-ekhez (350 mA) legalább 500 mA megengedett áramerősségű tranzisztoros kapcsolók, a "három wattos" LED-ekhez (700 mA) legalább 1 A szükséges. Javasoljuk, hogy az MK-t és a LED HL1-et különböző forrásokból táplálja feszültségszabályozón keresztül, hogy az erős terhelés kapcsolásából származó interferencia ne zavarja a program működését. A HL1 LED magas tápfeszültsége mellett az R4…R6 ellenállások ellenállását és teljesítményüket növelni kell. Magát a LED-et egy 5 ... 10 cm 2 -es radiátorra kell felszerelni;

h) A 6 tűs LED HL1 négy MK vonalról vezérelhető. A LOW / HIGH szintek kombinálásával különböző színtónusok érhetők el. Ideális esetben kék és zöld keveréke kéket, vörös és zöld keveréke pedig sárgát eredményez;

i) A HL1 kimeneti LED nem csak a piros (R), zöld (G), kék (B) színek keverését teszi lehetővé, hanem a telítettség beállítását is fehér komponens (W) hozzáadásával. A HL1 LED mindegyik emitterét 350 mA üzemi áramra tervezték, ezért intézkedéseket kell tenni a fém radiátorral történő hatékony hőelvezetés érdekében.