RGB-leds: วิธีการทำงาน, ภายใน, วิธีการเชื่อมต่อ, RGB-led และ Arduino ไฟ LED หลากสีบนไมโครคอนโทรลเลอร์ ปรับไฟ RGB ด้วยมือของคุณเอง

ภูมิภาคของคุณ:

รับจากสำนักงาน

รับจากสำนักงานในมอสโก

• สำนักงานอยู่ห่างจากสถานีรถไฟใต้ดิน Taganskaya ที่ 6 เลน Bolshoy Drovyanoy โดยใช้เวลาเดินเพียง 5 นาที
• หากส่งก่อน 15:00 น. ในวันธรรมดา สามารถรับสินค้าได้หลัง 17:00 น. ในวันเดียวกัน มิฉะนั้น - วันธรรมดาถัดไปหลัง 17:00 น. เราจะโทรและยืนยันความพร้อมของคำสั่งซื้อ
• คุณสามารถรับคำสั่งซื้อได้ตั้งแต่เวลา 10.00 น. ถึง 21.00 น. เจ็ดวันต่อสัปดาห์หลังจากที่สินค้าพร้อม คำสั่งซื้อจะรอคุณ 3 วันทำการ หากคุณต้องการขยายระยะเวลาการจัดเก็บ เพียงแค่เขียนหรือโทร
• จดหมายเลขคำสั่งซื้อของคุณก่อนเข้าชม มันเป็นสิ่งจำเป็นเมื่อได้รับ
• เพื่อมาหาเรา แสดงหนังสือเดินทางของคุณที่ทางเข้า บอกว่าคุณอยู่ใน Amperka แล้วขึ้นลิฟต์ไปที่ชั้น 3

• ฟรี

จัดส่งโดยจัดส่งในมอสโก

จัดส่งโดยจัดส่งในมอสโก

• เราจัดส่งในวันถัดไปเมื่อสั่งซื้อก่อนเวลา 20:00 น. มิฉะนั้น - วันถัดไป
• บริการจัดส่ง จันทร์ - เสาร์ เวลา 10.00 - 22.00 น.
• คุณสามารถชำระเงินสำหรับการสั่งซื้อด้วยเงินสดเมื่อได้รับหรือทางออนไลน์เมื่อทำการสั่งซื้อ

• 250 ₽

จัดส่งที่จุดรับ

จัดส่งไปยัง PickPoint

• จุดเลือก
• คุณสามารถชำระเงินสำหรับการสั่งซื้อด้วยเงินสดเมื่อได้รับหรือทางออนไลน์เมื่อทำการสั่งซื้อ

• 240 ₽

จัดส่งโดยจัดส่งในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

จัดส่งโดยจัดส่งในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

• เราจัดส่งวันเว้นวันหากสั่งก่อน 20:00 น. มิฉะนั้น - ภายในสองวัน
• บริการจัดส่งในวันจันทร์ถึงวันเสาร์ เวลา 11:00 ถึง 22:00 น.
• เมื่อตกลงสั่งซื้อ คุณสามารถเลือกช่วงเวลาจัดส่งได้สามชั่วโมง (เร็วที่สุดคือตั้งแต่ 12:00 น. ถึง 15:00 น.)
• คุณสามารถชำระเงินสำหรับการสั่งซื้อด้วยเงินสดเมื่อได้รับหรือทางออนไลน์เมื่อทำการสั่งซื้อ

• 350 ₽

จัดส่งที่จุดรับ

จัดส่งไปยัง PickPoint

• การจัดส่งไปยังจุดรับสินค้าเป็นวิธีการที่ทันสมัย ​​สะดวก และรวดเร็วในการรับสินค้าโดยไม่ต้องโทรและจับคนส่งของ
• จุดรับสินค้าคือตู้ที่มีคนหรือกล่องเหล็กหลายแบบ พวกเขาจะอยู่ในซูเปอร์มาร์เก็ต ศูนย์สำนักงาน และสถานที่ยอดนิยมอื่น ๆ คำสั่งซื้อของคุณจะอยู่ที่จุดที่คุณเลือก
• คุณสามารถค้นหาจุดที่ใกล้เคียงที่สุดกับคุณบนแผนที่ PickPoint
• เวลาจัดส่ง - ตั้งแต่ 1 ถึง 8 วันขึ้นอยู่กับเมือง ตัวอย่างเช่นในมอสโก 1-2 วัน ปีเตอร์สเบิร์ก - 2-3 วัน
• เมื่อสินค้ามาถึงจุดรับสินค้า คุณจะได้รับ SMS พร้อมรหัสเพื่อรับสินค้า
• ในเวลาที่สะดวกภายในสามวันคุณสามารถมาถึงจุดและใช้รหัสจาก SMS เพื่อรับคำสั่งซื้อ
• คุณสามารถชำระเงินสำหรับการสั่งซื้อด้วยเงินสดเมื่อได้รับหรือทางออนไลน์เมื่อทำการสั่งซื้อ
• ค่าจัดส่ง - จาก 240 รูเบิล ขึ้นอยู่กับเมืองและขนาดของการสั่งซื้อ มีการคำนวณโดยอัตโนมัติระหว่างการชำระเงิน

• 240 ₽

จัดส่งที่จุดรับ

จัดส่งไปยัง PickPoint

• การจัดส่งไปยังจุดรับสินค้าเป็นวิธีการที่ทันสมัย ​​สะดวก และรวดเร็วในการรับสินค้าโดยไม่ต้องโทรและจับคนส่งของ
• จุดรับสินค้าคือตู้ที่มีคนหรือกล่องเหล็กหลายแบบ พวกเขาจะอยู่ในซูเปอร์มาร์เก็ต ศูนย์สำนักงาน และสถานที่ยอดนิยมอื่น ๆ คำสั่งซื้อของคุณจะอยู่ที่จุดที่คุณเลือก
• คุณสามารถค้นหาจุดที่ใกล้เคียงที่สุดกับคุณบนแผนที่ PickPoint
• เวลาจัดส่ง - ตั้งแต่ 1 ถึง 8 วันขึ้นอยู่กับเมือง ตัวอย่างเช่นในมอสโก 1-2 วัน ปีเตอร์สเบิร์ก - 2-3 วัน
• เมื่อสินค้ามาถึงจุดรับสินค้า คุณจะได้รับ SMS พร้อมรหัสเพื่อรับสินค้า
• ในเวลาที่สะดวกภายในสามวันคุณสามารถมาถึงจุดและใช้รหัสจาก SMS เพื่อรับคำสั่งซื้อ
• คุณสามารถชำระเงินสำหรับการสั่งซื้อด้วยเงินสดเมื่อได้รับหรือทางออนไลน์เมื่อทำการสั่งซื้อ
• ค่าจัดส่ง - จาก 240 รูเบิล ขึ้นอยู่กับเมืองและขนาดของการสั่งซื้อ มีการคำนวณโดยอัตโนมัติระหว่างการชำระเงิน

ส่งโดย Russian Post

ที่ทำการไปรษณีย์

• จัดส่งไปยังที่ทำการไปรษณีย์ที่ใกล้ที่สุด สาขาในท้องที่ใด ๆ รัสเซีย.
• ภาษีและเวลาในการจัดส่งถูกกำหนดโดย Russian Post โดยเฉลี่ยแล้ว เวลารอคือ 2 สัปดาห์
• เราโอนคำสั่งซื้อไปยัง Russian Post ภายในสองวันทำการ
• คุณสามารถชำระเงินสำหรับการสั่งซื้อด้วยเงินสดเมื่อได้รับ (เงินสดในการจัดส่ง) หรือทางออนไลน์เมื่อทำการสั่งซื้อ
• ค่าใช้จ่ายจะถูกคำนวณโดยอัตโนมัติระหว่างการสั่งซื้อและควรเฉลี่ยประมาณ 400 รูเบิล

จัดส่งโดย EMS

LED หลากสีหรือที่เรียกว่า RGB ใช้เพื่อระบุและสร้างแบ็คไลท์ที่เปลี่ยนสีแบบไดนามิก อันที่จริง ไม่มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับพวกมัน มาดูกันว่ามันทำงานอย่างไรและไฟ LED RGB คืออะไร

องค์กรภายใน

อันที่จริง RGB LED เป็นคริสตัลสีเดียวสามสีที่รวมอยู่ในแพ็คเกจเดียว ชื่อ RGB มาจากสีแดง - แดง เขียว - เขียว น้ำเงิน - น้ำเงิน ตามสีที่คริสตัลแต่ละอันปล่อยออกมา

สามสีนี้เป็นสีพื้นๆ และสีใดๆ ก็ตามเกิดจากการผสมกัน เทคโนโลยีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในโทรทัศน์และการถ่ายภาพ ในภาพด้านบน คุณจะเห็นการเรืองแสงของคริสตัลแต่ละชิ้นแยกจากกัน

ในภาพนี้ คุณจะเห็นหลักการผสมสีเพื่อให้ได้เฉดสีทั้งหมด

คริสตัลในไฟ LED RGB สามารถเชื่อมต่อได้ดังนี้:

ด้วยขั้วบวกทั่วไป

ด้วยแคโทดทั่วไป

ไม่ได้เชื่อมต่อ

ในสองตัวเลือกแรก คุณจะเห็นว่า LED มี 4 พิน:

หรือ 6 ข้อสรุปในกรณีหลัง:

คุณสามารถมองเห็นคริสตัลสามเม็ดที่มองเห็นได้ชัดเจนภายใต้เลนส์ในภาพถ่าย

สำหรับไฟ LED ดังกล่าวจะจำหน่ายแผ่นยึดแบบพิเศษแม้จะระบุถึงวัตถุประสงค์ของข้อสรุป

ไม่สามารถละเลย LED RGBW ได้เช่นกัน ความแตกต่างอยู่ที่ความจริงที่ว่าในกรณีของพวกเขามีคริสตัลอื่นที่เปล่งแสงสีขาว

โดยธรรมชาติแล้ว มันไม่ได้ไม่มีเทปที่มีไฟ LED ดังกล่าว

ภาพนี้แสดงแถบที่มีไฟ LED RGB ประกอบตามรูปแบบแอโนดทั่วไป ความเข้มของการเรืองแสงจะถูกปรับโดยการควบคุม "-" (ลบ) ของแหล่งพลังงาน

ในการเปลี่ยนสีของเทป RGB จะใช้ตัวควบคุม RGB พิเศษ - อุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับเทป

นี่คือพิน RGB SMD5050:

และไม่มีริบบอน ไม่มีคุณสมบัติพิเศษสำหรับการทำงานกับริบบอน RGB ทุกอย่างยังคงเหมือนเดิมในรุ่นขาวดำ

สำหรับพวกเขายังมีตัวเชื่อมต่อสำหรับเชื่อมต่อแถบ LED โดยไม่ต้องบัดกรี

นี่คือพินเอาต์สำหรับ LED RGB 5 มม.:

สีของแสงเปลี่ยนไปอย่างไร

การปรับสีทำได้โดยการปรับความสว่างของการแผ่รังสีของคริสตัลแต่ละเม็ด เราได้พิจารณาแล้ว

ตัวควบคุม RGB สำหรับเทปทำงานบนหลักการเดียวกัน มีไมโครโปรเซสเซอร์ที่ควบคุมเอาต์พุตเชิงลบของแหล่งจ่ายไฟ - เชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อจากวงจรของสีที่เกี่ยวข้อง ตัวควบคุมมักจะมาพร้อมกับรีโมทคอนโทรล คอนโทรลเลอร์มีความจุต่างกันขนาดของมันขึ้นอยู่กับสิ่งนี้โดยเริ่มจากตัวจิ๋ว

ใช่อุปกรณ์ที่ทรงพลังเช่นนี้ในกรณีที่มีขนาดเท่ากับแหล่งจ่ายไฟ

พวกเขาเชื่อมต่อกับเทปตามรูปแบบต่อไปนี้:

เนื่องจากส่วนของแทร็กบนเทปไม่อนุญาตให้เชื่อมต่อส่วนถัดไปของเทปตามลำดับ หากความยาวของส่วนแรกเกิน 5 ม. คุณต้องเชื่อมต่อส่วนที่สองด้วยสายไฟโดยตรงจากคอนโทรลเลอร์ RGB

แต่คุณสามารถออกจากสถานการณ์ได้และไม่ดึงสายไฟเพิ่มอีก 4 สายจากตัวควบคุม 5 เมตรและใช้เครื่องขยายเสียง RGB สำหรับการใช้งานคุณต้องยืดสายไฟเพียง 2 เส้น (บวกและลบ 12V) หรือจ่ายไฟอื่นจากแหล่งจ่าย 220V ที่ใกล้ที่สุดรวมถึงสาย "ข้อมูล" 4 เส้นจากส่วนก่อนหน้า (R, G และ B) ที่พวกเขาต้องการ เพื่อรับคำสั่งจากคอนโทรลเลอร์ เพื่อให้โครงสร้างทั้งหมดเรืองแสงในลักษณะเดียวกัน

และส่วนถัดไปเชื่อมต่อกับแอมพลิฟายเออร์แล้วนั่นคือ มันใช้สัญญาณจากเทปชิ้นที่แล้ว นั่นคือ คุณสามารถจ่ายไฟให้กับเทปจากแอมพลิฟายเออร์ที่อยู่ถัดจากมันได้โดยตรง ซึ่งจะช่วยประหยัดเงินและเวลาในการวางสายไฟจากคอนโทรลเลอร์ RGB หลัก

เราปรับ RGB ที่นำด้วยมือของเราเอง

ดังนั้น มีสองตัวเลือกในการควบคุมไฟ LED RGB:

นี่คือรูปแบบหนึ่งของวงจรโดยไม่ต้องใช้อาร์ดูอินและไมโครคอนโทรลเลอร์อื่นๆ โดยใช้ไดรเวอร์ CAT4101 สามตัวที่สามารถจ่ายกระแสไฟได้สูงถึง 1A

อย่างไรก็ตามตอนนี้ตัวควบคุมค่อนข้างถูกและหากคุณต้องการปรับแถบ LED จะเป็นการดีกว่าที่จะซื้อรุ่นสำเร็จรูป วงจรที่มี Arduino นั้นง่ายกว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากคุณสามารถเขียนแบบร่างซึ่งคุณจะตั้งค่าสีด้วยตนเอง มิฉะนั้นการเลือกสีจะเป็นไปโดยอัตโนมัติตามอัลกอริธึมที่กำหนด

บทสรุป

RGB-LEDs ช่วยให้คุณสร้างเอฟเฟกต์แสงที่น่าสนใจซึ่งใช้ในการออกแบบตกแต่งภายใน เป็นแบ็คไลท์สำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือน สำหรับเอฟเฟกต์การขยายหน้าจอทีวี ไม่มีความแตกต่างพิเศษเมื่อทำงานกับ LED จากไฟ LED ธรรมดา

ไฟ LED หลายสีใช้ไฟ LED "สีแดง-เขียว" สองสี เมื่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้สามารถวางตัวปล่อยสีน้ำเงินบนคริสตัลได้ การประดิษฐ์ไฟ LED "สีน้ำเงิน" และ "สีขาว" ปิดวงกลม RGB อย่างสมบูรณ์: ตอนนี้ได้กลายเป็นตัวบ่งชี้ที่แท้จริงของสีรุ้งในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ 450 ... 680 นาโนเมตรด้วยความอิ่มตัว

มีหลายวิธีในการรับแสง "LED" สีขาว (กล่าวคือ "แสง" เนื่องจาก "สี" สีขาวไม่มีอยู่ในธรรมชาติ)

วิธีแรก - ใช้สารเรืองแสงสีเหลืองกับพื้นผิวด้านในของเลนส์ของ LED "สีน้ำเงิน" "สีน้ำเงิน" บวก "สีเหลือง" รวมกันเป็นโทนที่ใกล้เคียงกับสีขาว นี่คือวิธีสร้าง LED "สีขาว" ตัวแรกของโลก

วิธีที่สอง - บนพื้นผิวของตัวปล่อยแสงที่ทำงานในช่วงอัลตราไวโอเลต 300 ... 400 นาโนเมตร (รังสีที่มองไม่เห็น) ใช้สารเรืองแสงสามชั้นตามลำดับสีน้ำเงินสีเขียวและสีแดง มีการผสมส่วนประกอบสเปกตรัมเช่นเดียวกับในหลอดฟลูออเรสเซนต์

วิธีที่สามคือเทคโนโลยีของจอ LCD ของโทรทัศน์ บนพื้นผิวหนึ่ง อิมิตเตอร์ "สีแดง" "สีน้ำเงิน" และ "สีเขียว" จะถูกวางไว้ใกล้กัน (เช่น ปืนสามกระบอกในกล้องส่องทางไกล) สัดส่วนสีถูกกำหนดโดยกระแสที่แตกต่างกันผ่านแต่ละอีซีแอล การผสมสีขั้นสุดท้ายจนได้โทนสีขาวทำได้โดยเลนส์กระจายแสงของตัวเรือน

วิธีที่สี่ถูกนำมาใช้ใน LED ที่เรียกว่า "ควอนตัม" ซึ่งใช้จุด "ควอนตัม" สีแดง เขียว และน้ำเงิน หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ นาโนคริสตัลเรืองแสง ถูกนำไปใช้กับเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ทั่วไป นี่เป็นทิศทางการประหยัดพลังงานที่มีแนวโน้มดี แต่ก็ยังแปลกใหม่

จนถึงปัจจุบันสำหรับการฝึกฝนมือสมัครเล่น LED หลากสีประเภทที่สามซึ่งมีก๊อกจากตัวปล่อยสามตัวเป็นที่สนใจ สามารถใช้สร้างอุปกรณ์แสดงผลข้อมูลแบบสีได้ เช่น ในรูปแบบหน้าจอ LED ของรูปแบบทีวี หนึ่งพิกเซลของหน้าจอดังกล่าวสามารถส่องแสงเป็นสีน้ำเงิน (470 นาโนเมตร) สีเขียว (526 นาโนเมตร) หรือสีแดง (630 นาโนเมตร) โดยสรุป วิธีนี้ช่วยให้คุณได้เฉดสีเกือบเท่าในจอคอมพิวเตอร์

ไฟ LED หลายสีเป็นขั้วสี่ขาแปดพิน ในกรณีแรก มีสามเอาต์พุตสำหรับตัวปล่อยสีแดง (R) สีเขียว (G) และสีน้ำเงิน (B) เสริมด้วยเอาต์พุตที่สี่ของแคโทดหรือแอโนดทั่วไป ในรุ่นหกพิน ไฟ LED RGB แบบแยกอิสระสามดวงหรือคู่สองสีสองคู่: “แดง-น้ำเงิน”, “เขียว-น้ำเงิน” ถูกวางไว้ในเรือนเดียว ไฟ LED แปดพินมีอีซีแอล "สีขาว" เพิ่มเติม

จุดที่น่าสนใจ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าผู้ชายส่วนใหญ่รับรู้สีในส่วนสีแดงของสเปกตรัมอย่างไม่ถูกต้อง ธรรมชาติของแม่เองที่ต้องโทษเรื่องนี้เพราะยีน OPNlLW ที่อยู่บนโครโมโซม X ในผู้ชาย ยีนนี้เป็นยีนเดียว และในผู้หญิงมียีนสองชุด ซึ่งจะชดเชยข้อบกพร่องของกันและกัน การแสดงออกในชีวิตประจำวัน - ตามกฎแล้วผู้หญิงแยกแยะเฉดสีแดงเข้ม, เบอร์กันดีและสีแดงเข้มและสำหรับผู้ชายหลายคนโทนสีดังกล่าวดูเหมือนสีแดงเท่ากัน ... ดังนั้นเมื่อออกแบบอุปกรณ์เราควรหลีกเลี่ยงสี "ขัดแย้ง" และไม่บังคับผู้ใช้ เพื่อค้นหาความแตกต่างในรายละเอียดปลีกย่อย

ในรูป 2.17, a ... และไดอะแกรมสำหรับเชื่อมต่อ LED หลายสีสี่พินหกพินกับ MK

ข้าว. 2.17. รูปแบบการเชื่อมต่อสำหรับ LED หลากสีกับ MK (จุดเริ่มต้น):

R3* ดังนั้น กระแสไฟที่ไหลผ่านตัวปล่อยทั้งสามตัวของสีแดง (R), สีเขียว (G) และสีน้ำเงิน (B) ถูกกำหนดโดยตัวต้านทาน R2 ... R4 - ไม่เกิน 20 ... 25 mA ต่อ MK ไลน์. ตัวต้านทาน R1 จัดระเบียบข้อเสนอแนะเชิงลบในปัจจุบัน ด้วยความช่วยเหลือ ความสว่างโดยรวมของแสงจะลดลงในขณะที่เปิดตัวปล่อยพร้อมกันสามตัวพร้อมกัน

b) คล้ายกับรูปที่ 2.17, a แต่สำหรับ LED HL1 ที่มีขั้วบวกทั่วไปและมีระดับ LOW ที่ใช้งานอยู่ที่เอาต์พุต MK

c) การควบคุม PWM สามช่องสัญญาณให้ช่วงสี RGB เต็มรูปแบบ ความต้านทานของตัวต้านทาน R1 ... R3 ถูกเลือกในช่วงกว้างตามความรู้สึกสีตามอัตวิสัยของสมดุลแสงขาวโดยเปิดตัวปล่อยสามตัว สำหรับการเปลี่ยนสีจากสีหนึ่งไปอีกสีหนึ่งอย่างสม่ำเสมอ จำเป็นต้องมีกฎหมายควบคุม PWM แบบไม่เชิงเส้น กระแสเฉลี่ยผ่านหนึ่งสาย MK สำหรับหนึ่งช่วง PWM ไม่ควรเกิน 20 ... 25 mA โดยมีกระแสพัลส์ไม่เกิน 40 mA;

d) คล้ายกับรูปที่ 2.17, c แต่สำหรับ LED HL1 ที่มีขั้วบวกทั่วไปและมีสัญญาณ PWM ระดับต่ำที่ใช้งานอยู่

จ) LED HL1 ประกอบด้วยตัวปล่อยอิสระสามตัวพร้อมลีดแยกจากตัวเรือน ซึ่งทำให้มีอิสระในการดำเนินการ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเชื่อมต่ออินดิเคเตอร์ตามแบบแผนที่มีทั้งขั้วบวกและขั้วลบทั่วไป เกี่ยวกับ

เกี่ยวกับรูปที่ 2.17. แบบแผนสำหรับการเชื่อมต่อ LED หลายสีกับ MK (สิ้นสุด):

f) เครื่องจำลอง LED หลากสี ไฟ LED ทั่วไปสามดวง HL1..HL3 สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินถูกจัดวางอย่างมีโครงสร้างในเรือนกระจายแสงทั่วไป เพื่อการเลียนแบบที่ดีขึ้นของต้นฉบับ ไฟ LED SMD ขนาดเล็กสามารถใช้ได้;

g) ไฟ LED หลากสีอันทรงพลังไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับ MC ได้ เนื่องจากพอร์ตมีความจุต่ำ สวิตช์ทรานซิสเตอร์จำเป็นต้องมีกระแสไฟที่อนุญาตอย่างน้อย 500 mA สำหรับ LED "หนึ่งวัตต์" (350 mA) และอย่างน้อย 1 A สำหรับ LED "สามวัตต์" (700 mA) ขอแนะนำให้จ่ายไฟ MK และ LED HL1 จากแหล่งต่าง ๆ ผ่านตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อไม่ให้การรบกวนจากการเปลี่ยนโหลดอันทรงพลังไม่รบกวนโปรแกรม ด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงของ LED HL1 ความต้านทานของตัวต้านทาน R4 ... R6 และกำลังของมันควรเพิ่มขึ้น ต้องติดตั้ง LED เองบนหม้อน้ำ 5 ... 10 ซม. 2;

h) LED HL1 หกพินถูกควบคุมโดย MK สี่บรรทัด การรวมระดับ LOW/HIGH เข้าด้วยกันจะทำให้ได้โทนสีที่ต่างกัน ตามหลักการแล้วส่วนผสมของสีน้ำเงินและสีเขียวทำให้เกิดสีฟ้า และส่วนผสมของสีแดงและสีเขียวทำให้เกิดสีเหลือง

i) LED 8 พิน HL1 ไม่เพียงแต่ให้การผสมสีแดง (R) สีเขียว (G) สีน้ำเงิน (B) แต่ยังปรับความอิ่มตัวของสีด้วยการเพิ่มองค์ประกอบสีขาว (W) อิมิตเตอร์แต่ละตัวของ LED HL1 ได้รับการออกแบบสำหรับกระแสไฟในการทำงาน 350 mA ดังนั้นจึงจำเป็นต้องจัดเตรียมมาตรการสำหรับการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพด้วยหม้อน้ำโลหะ

ในการผลิตโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ มักใช้ LED เช่น ในหน่วยสำหรับแสดงหรือส่งสัญญาณการทำงานของอุปกรณ์ ทุกคนอาจทำงานกับไฟ LED แสดงสถานะแบบธรรมดา แต่ไม่ใช่ทุกคนที่ใช้ LED สองสีที่มีสองลีด เนื่องจากวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์มือใหม่ไม่กี่คนที่รู้เรื่องนี้ ดังนั้นฉันจะพูดถึงมันเล็กน้อยและแน่นอนเราจะเชื่อมต่อ LED สองสีกับเครือข่าย 220 V AC เนื่องจากหัวข้อนี้ซึ่งฉันไม่รู้จักมีความสนใจเพิ่มขึ้น

ดังนั้นเราจึงรู้ว่าไฟ LED "ปกติ" ส่งผ่านกระแสไปในทิศทางเดียวเท่านั้น: เมื่อบวกกับขั้วบวกและขั้วลบของแหล่งพลังงานถูกนำไปใช้กับแคโทด หากคุณกลับขั้วของแหล่งจ่ายแรงดัน กระแสจะไม่ไหล

LED สองสีที่มีสองลีดประกอบด้วยไดโอดแบ็คทูแบ็คสองตัวที่เชื่อมต่อแบบขนาน วางไว้ในตัวเรือนทั่วไป ยิ่งไปกว่านั้น ตัวเครื่องหรือที่ชัดกว่านั้นคือเลนส์ที่มีขนาดมาตรฐานและยังมีเอาต์พุตเพียงสองช่องเท่านั้น

ลักษณะเฉพาะคือแต่ละตะกั่วของ LED ทำหน้าที่เป็นขั้วบวกของ LED หนึ่งตัวและขั้วลบของตัวที่สอง

หากเครื่องหมายบวกถูกนำไปใช้กับเอาต์พุตหนึ่ง และตัวที่สองลบแหล่งพลังงาน ไฟ LED หนึ่งดวงจะถูกล็อค และดวงที่สองจะสว่างขึ้น เช่น สีเขียว

เมื่อกลับขั้วของแหล่งจ่ายไฟ ไฟ LED สีเขียวจะดับลง และไฟสีแดงจะสว่างขึ้น

ไฟ LED สองสีมีให้เลือกหลายสีดังนี้:

- แดงเขียว;

- น้ำเงินเหลือง

- เขียว - อำพัน;

- เหลืองแดง.

วิธีเชื่อมต่อ LED สองสีกับสองนำไปสู่เครือข่าย 220 V

มันสะดวกที่จะใช้ LED กับกระแสสลับเนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้ไดโอดย้อนกลับ ดังนั้นในการเชื่อมต่อ LED สองสีกับ 220 V AC ก็เพียงพอแล้วที่จะเพิ่มตัวต้านทานจำกัดกระแสเท่านั้น

ควรแก้ไขทันทีที่นี่ว่าแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยในเครือข่ายนั้นอยู่ในเต้าเสียบตั้งแต่เดือนตุลาคม 2558 เราไม่คุ้นเคยอีกต่อไป 220 V แต่ 230 V ข้อมูลเหล่านี้และข้อมูลอื่น ๆ สะท้อนให้เห็นใน GOST 29433-2014 . มาตรฐานเดียวกันนี้ให้ค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาตจากค่าแรงดันไฟฟ้า 230 V:

- ค่าเล็กน้อย 230 V;

— สูงสุด 253 V (+10%);

- ขั้นต่ำ 207 V (-10%);

- ขั้นต่ำภายใต้โหลด 198 V (-14%)

จากข้อสันนิษฐานเหล่านี้ จำเป็นต้องคำนวณความต้านทานของตัวต้านทานจำกัดกระแสจากการพิจารณาว่าไม่ร้อนเกินไปและมีกระแสไหลผ่าน LED เพียงพอสำหรับการเรืองแสงปกติด้วยความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตในเครือข่าย

การคำนวณตัวต้านทานจำกัดกระแส

ดังนั้นแม้ว่าค่ากระแสไฟที่ระบุคือ 20 mA เราจะใช้ 7 mA \u003d 0.007 A สำหรับค่ากระแสที่คำนวณได้ของ LED สองสีที่ค่านี้ โดยปกติแล้วจะส่องแสงเนื่องจากความสว่างของ LED ไม่ได้สัดส่วนโดยตรง สู่กระแสที่ไหลผ่านมัน

มากำหนดความต้านทานของตัวต้านทานจำกัดกระแสที่แรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยในซ็อกเก็ต 230 V:

R \u003d U / I \u003d 230 V / 0.007 A \u003d 32857 โอห์ม

จากค่าตัวต้านทานแบบมาตรฐาน เราเลือก 33 kOhm

ตอนนี้เราคำนวณการกระจายพลังงานของตัวต้านทาน:

P \u003d I 2 R \u003d 0.007 2 ∙ 33000 \u003d 1.62 W.

เรายอมรับตัวต้านทาน 2 วัตต์

มาคำนวณใหม่สำหรับกรณีของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตที่ค่าความต้านทานของตัวต้านทานที่กำหนด:

ฉัน \u003d U / R \u003d 253 / 33000 \u003d 0.0077 A \u003d 7.7 mA

P \u003d I 2 R \u003d 0.0077 2 ∙ 33000 \u003d 1.96 W.

อย่างที่คุณเห็นด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น 10% ที่อนุญาต กระแสจะเพิ่มขึ้น 10% อย่างไรก็ตามการกระจายพลังงานของตัวต้านทานจะไม่เกิน 2 W ดังนั้นจึงไม่ร้อนเกินไป

เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงตามค่าที่ยอมรับได้ กระแสจะลดลงด้วย ในกรณีนี้ การกระจายพลังงานของตัวต้านทานจะลดลงด้วย

ดังนั้นข้อสรุป: ในฐานะตัวบ่งชี้การมีแรงดันไฟหลัก 230 V ก็เพียงพอแล้วที่จะใช้ LED สองสีที่มีสองสายและตัวต้านทานกระแสไฟที่มีความต้านทาน 33 kOhm พร้อมกำลังการกระจาย 2 W .

ทุกคนคุ้นเคยกับ LED หากไม่มีพวกเขา เทคโนโลยีสมัยใหม่ก็คิดไม่ถึง สิ่งเหล่านี้คือไฟและหลอดไฟ LED ตัวบ่งชี้โหมดการทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือนต่างๆ ไฟแบ็คไลท์ของหน้าจอคอมพิวเตอร์ ทีวี และสิ่งอื่น ๆ อีกมากมายที่คุณจำไม่ได้ในทันที อุปกรณ์เหล่านี้ทั้งหมดมีไฟ LED ในช่วงการแผ่รังสีที่มองเห็นได้หลายสี: แดง เขียว น้ำเงิน (RGB) เหลือง ขาว เทคโนโลยีสมัยใหม่ช่วยให้คุณได้สีเกือบทุกชนิด

นอกจากไดโอดเปล่งแสงที่มองเห็นได้ ยังมีไดโอดเปล่งแสงอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลตอีกด้วย พื้นที่หลักของการใช้งาน LED ดังกล่าวคือระบบอัตโนมัติและอุปกรณ์ควบคุม ก็พอจำได้ หากใช้รีโมตคอนโทรลรุ่นแรกในการควบคุมทีวีเท่านั้น ตอนนี้ก็ควบคุมเครื่องทำความร้อนติดผนัง เครื่องปรับอากาศ พัดลม และแม้แต่เครื่องใช้ในครัว เช่น หม้อหุงข้าวและเครื่องทำขนมปัง

แล้ว LED คืออะไร?

อันที่จริง มันไม่ได้แตกต่างไปจากปกติมากนัก - ทางแยก p-n เดียวกันทั้งหมด และคุณสมบัติพื้นฐานที่เหมือนกันของค่าการนำไฟฟ้าด้านเดียวทั้งหมด จากการศึกษาทางแยก p-n ปรากฎว่านอกเหนือจากการนำไฟฟ้าด้านเดียว ทางแยกนี้มีคุณสมบัติเพิ่มเติมหลายประการ ในระหว่างวิวัฒนาการของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับการศึกษา พัฒนา และปรับปรุง

นักฟิสิกส์วิทยุโซเวียตมีส่วนสนับสนุนอย่างมากในการพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์ (1903 - 1942) ในปีพ.ศ. 2462 เขาเข้าสู่ห้องทดลองวิทยุ Nizhny Novgorod ที่มีชื่อเสียงและยังคงเป็นที่รู้จักและตั้งแต่ปีพ. ศ. 2472 เขาทำงานที่สถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีเลนินกราด หนึ่งในกิจกรรมของนักวิทยาศาสตร์คือการศึกษาผลึกเซมิคอนดักเตอร์ที่เรืองแสงอ่อนและแทบจะสังเกตไม่เห็น เป็นผลนี้ที่ LED ที่ทันสมัยทั้งหมดทำงาน

การเรืองแสงอ่อนนี้เกิดขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่านทางแยก p-n ในทิศทางไปข้างหน้า แต่ในปัจจุบัน ปรากฏการณ์นี้ได้รับการศึกษาและปรับปรุงอย่างมากจนความสว่างของไฟ LED บางดวงนั้นทำให้คุณตาบอดได้

ขอบเขตสีของ LED นั้นกว้างมาก เป็นสีรุ้งเกือบทั้งหมด แต่สีไม่ได้มาจากการเปลี่ยนสีของตัวเรือน LED ทำได้โดยการเพิ่มสารเจือปนที่ทางแยก p-n ตัวอย่างเช่น การแนะนำของฟอสฟอรัสหรืออะลูมิเนียมในปริมาณเล็กน้อยทำให้ได้สีของเฉดสีแดงและเหลือง ในขณะที่แกลเลียมและอินเดียมจะปล่อยแสงจากสีเขียวเป็นสีน้ำเงิน ตัวเรือนของ LED สามารถเป็นแบบใสหรือแบบด้านได้ หากตัวเรือนมีสี นี่เป็นเพียงฟิลเตอร์แสงที่สอดคล้องกับสีของเรืองแสงของจุดเชื่อมต่อ p-n

อีกวิธีในการได้สีที่ต้องการคือการใช้สารเรืองแสง สารเรืองแสงคือสารที่สร้างแสงที่มองเห็นได้เมื่อสัมผัสกับรังสีอื่น แม้แต่อินฟราเรด ตัวอย่างคลาสสิกของสิ่งนี้คือหลอดฟลูออเรสเซนต์ ในกรณีของ LED จะได้สีขาวโดยการเพิ่มสารเรืองแสงลงในคริสตัลเรืองแสงสีน้ำเงิน

เพื่อเพิ่มความเข้มของรังสี ไฟ LED เกือบทั้งหมดมีเลนส์โฟกัส บ่อยครั้งที่ส่วนปลายของตัวกล้องโปร่งใสซึ่งมีรูปทรงทรงกลมถูกใช้เป็นเลนส์ ในหลอด LED อินฟราเรด บางครั้งเลนส์จะมีลักษณะทึบแสงและมีสีเทาควัน แม้ว่าไฟ LED อินฟราเรดเพิ่งถูกผลิตขึ้นเพียงในกล่องโปร่งใส แต่ไฟ LED เหล่านี้ถูกใช้ในรีโมตคอนโทรลต่างๆ

ไฟ LED สองสี

รู้จักกันเกือบทุกคน ตัวอย่างเช่น ที่ชาร์จสำหรับโทรศัพท์มือถือ: ขณะกำลังชาร์จ ไฟแสดงสถานะจะสว่างเป็นสีแดง และเมื่อชาร์จเสร็จแล้วจะเป็นสีเขียว ข้อบ่งชี้นี้เป็นไปได้เนื่องจากการมีอยู่ของ LED สองสี ซึ่งสามารถเป็นประเภทต่างๆ ได้ ประเภทแรกคือ LED สามพิน เรือนหนึ่งมี LED สองดวง เช่น สีเขียวและสีแดง ดังแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1. แผนภาพการเดินสายไฟสำหรับ LED สองสี

รูปภาพแสดงชิ้นส่วนของวงจรที่มีไฟ LED สองสี ในกรณีนี้ ไฟ LED สามพินพร้อมแคโทดทั่วไปจะปรากฏขึ้น (มีแอโนดทั่วไปด้วย) และการเชื่อมต่อกับ ในกรณีนี้ คุณสามารถเปิด LED อันใดอันหนึ่งหรืออีกอันหนึ่ง หรือทั้งสองอย่างพร้อมกัน ตัวอย่างเช่น มันจะเป็นสีแดงหรือสีเขียว และเมื่อคุณเปิดไฟ LED สองดวงพร้อมกัน คุณจะได้สีเหลือง หากใช้การมอดูเลต PWM เพื่อปรับความสว่างของ LED แต่ละดวงพร้อมกัน คุณจะได้เฉดสีกลางหลายเฉด

ในวงจรนี้ คุณควรให้ความสนใจกับความจริงที่ว่า LED แต่ละดวงแยกตัวต้านทานจำกัด แม้ว่าจะดูเหมือนว่าสามารถจ่ายได้ด้วยการรวมไว้ในเอาต์พุตทั่วไป แต่ด้วยการรวมนี้ ความสว่างของ LED จะเปลี่ยนไปเมื่อเปิด LED หนึ่งหรือสองดวง

แรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับ LED คำถามนี้สามารถได้ยินได้ค่อนข้างบ่อยโดยผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับลักษณะเฉพาะของการทำงานของ LED หรือเพียงแค่ผู้ที่อยู่ห่างไกลจากไฟฟ้า ในเวลาเดียวกัน จำเป็นต้องอธิบายว่า LED เป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมโดยกระแส ไม่ใช่ด้วยแรงดันไฟ คุณสามารถเปิดไฟ LED ได้อย่างน้อย 220V แต่กระแสไฟที่ไหลผ่านไม่ควรเกินค่าสูงสุดที่อนุญาต ทำได้โดยการเชื่อมต่อตัวต้านทานบัลลาสต์แบบอนุกรมกับ LED

แต่ถึงกระนั้นเมื่อจำแรงดันไฟฟ้าได้ก็ควรสังเกตว่ามันมีบทบาทสำคัญเช่นกันเพราะไฟ LED มีแรงดันไปข้างหน้าขนาดใหญ่ หากสำหรับไดโอดซิลิคอนทั่วไป แรงดันไฟฟ้านี้มีค่าเท่ากับ 0.6 ... 0.7 V ดังนั้นสำหรับ LED เกณฑ์นี้จะเริ่มต้นจากสองโวลต์ขึ้นไป ดังนั้นจากแรงดันไฟฟ้า 1.5V ไฟ LED จึงไม่สามารถติดสว่างได้

แต่ด้วยการรวมนี้ ซึ่งหมายถึง 220V เราไม่ควรลืมว่าแรงดันไฟย้อนกลับของ LED นั้นค่อนข้างเล็ก ไม่เกินสองสามสิบโวลต์ ดังนั้นจึงมีมาตรการพิเศษเพื่อป้องกัน LED จากแรงดันย้อนกลับสูง วิธีที่ง่ายที่สุดคือการเชื่อมต่อแบบขนานของไดโอดป้องกันซึ่งอาจไม่มีแรงดันสูงมากเช่น KD521 ภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟสลับ ไดโอดจะเปิดสลับกัน ดังนั้นจึงป้องกันกันและกันจากแรงดันไฟย้อนกลับสูง วงจรสำหรับเปิดไดโอดป้องกันแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 แผนภาพการเดินสายไฟ ขนานกับ LEDไดโอดป้องกัน

ไฟ LED สองสีมีจำหน่ายในแพ็คเกจที่มีขั้วสองขั้ว การเปลี่ยนแปลงของสีของแสงในกรณีนี้เกิดขึ้นเมื่อทิศทางของกระแสเปลี่ยนไป ตัวอย่างคลาสสิกคือการบ่งชี้ทิศทางการหมุนของมอเตอร์กระแสตรง ในกรณีนี้ ไม่ควรลืมว่าจำเป็นต้องเชื่อมต่อตัวต้านทานจำกัดแบบอนุกรมกับ LED

เมื่อเร็ว ๆ นี้ตัวต้านทานแบบ จำกัด ถูกสร้างขึ้นใน LED และจากนั้นตัวอย่างเช่นบนป้ายราคาในร้านค้าพวกเขาเพียงแค่เขียนว่า LED นี้เป็น 12V นอกจากนี้ ไฟ LED ที่กะพริบยังมีแรงดันไฟฟ้ากำกับอยู่: 3V, 6V, 12V มีไมโครคอนโทรลเลอร์อยู่ภายใน LED ดังกล่าว (สามารถมองเห็นได้ผ่านเคสโปร่งใส) ดังนั้นการพยายามเปลี่ยนความถี่การกะพริบจะไม่ให้ผลลัพธ์ ด้วยการทำเครื่องหมายนี้ คุณสามารถเปิด LED โดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ระบุ

พัฒนาการของนักวิทยุสมัครเล่นชาวญี่ปุ่น

ปรากฎว่ามีการฝึกวิทยุสมัครเล่นไม่เพียง แต่ในประเทศของอดีตสหภาพโซเวียตเท่านั้น แต่ยังอยู่ใน "ประเทศอิเล็กทรอนิกส์" เช่นญี่ปุ่นด้วย แน่นอน แม้แต่นักวิทยุสมัครเล่นธรรมดาชาวญี่ปุ่นก็ไม่สามารถสร้างอุปกรณ์ที่ซับซ้อนได้ แต่โซลูชันวงจรส่วนบุคคลก็สมควรได้รับความสนใจ ไม่ว่ารูปแบบใดการตัดสินใจเหล่านี้จะมีประโยชน์ไม่เพียงพอ

นี่คือภาพรวมของอุปกรณ์ที่ค่อนข้างง่ายที่ใช้ไฟ LED ในกรณีส่วนใหญ่ การควบคุมจะดำเนินการจากไมโครคอนโทรลเลอร์ และไม่มีทางแก้ไขเรื่องนี้ได้ แม้แต่สำหรับวงจรธรรมดา การเขียนโปรแกรมสั้นๆ และบัดกรีคอนโทรลเลอร์ในแพ็คเกจ DIP-8 ก็ง่ายกว่าการบัดกรีไมโครวงจร ตัวเก็บประจุ และทรานซิสเตอร์หลายตัว ยังเป็นที่น่าสนใจอีกด้วยที่ไมโครคอนโทรลเลอร์บางตัวสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมีไฟล์แนบเลย

วงจรควบคุม LED สองสี

นักวิทยุสมัครเล่นชาวญี่ปุ่นนำเสนอรูปแบบที่น่าสนใจสำหรับการควบคุม LED สองสีอันทรงพลัง แม่นยำยิ่งขึ้น ไฟ LED ทรงพลังสองดวงที่มีกระแสสูงถึง 1A ถูกนำมาใช้ที่นี่ แต่ต้องสันนิษฐานว่ามีไฟ LED สองสีที่ทรงพลังด้วย วงจรแสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 3 รูปแบบการขับขี่สำหรับ LED สองสีอันทรงพลัง

ชิป TA7291P ได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมมอเตอร์ DC กำลังไฟฟ้าขนาดเล็ก มีโหมดต่างๆ มากมาย ได้แก่ การหมุนไปข้างหน้า การหมุนถอยหลัง การหยุดและการเบรก สเตจเอาท์พุตของไมโครเซอร์กิตประกอบขึ้นตามวงจรบริดจ์ ซึ่งช่วยให้คุณดำเนินการทั้งหมดข้างต้นได้ แต่มันก็คุ้มค่าที่จะลองจินตนาการดู และที่นี่ ไมโครเซอร์กิตมีอาชีพใหม่

ตรรกะของไมโครเซอร์กิตนั้นค่อนข้างง่าย ดังที่คุณเห็นในรูปที่ 3 microcircuit มี 2 อินพุต (IN1, IN2) และ 2 เอาต์พุต (OUT1, OUT2) ซึ่งเชื่อมต่อ LED อันทรงพลังสองดวงเข้าด้วยกัน เมื่อระดับลอจิกที่อินพุต 1 และ 2 เท่ากัน (ไม่ว่า 00 หรือ 11) ศักย์เอาต์พุตจะเท่ากัน ไฟ LED ทั้งสองดวงจะดับลง

ที่ระดับตรรกะต่างๆ ที่อินพุต ไมโครเซอร์กิตทำงานดังนี้ หากหนึ่งในอินพุต เช่น IN1 มีระดับลอจิกต่ำ เอาต์พุต OUT1 จะเชื่อมต่อกับสายทั่วไป แคโทดของ LED HL2 ผ่านตัวต้านทาน R2 นั้นเชื่อมต่อกับสายสามัญเช่นกัน แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุต OUT2 (หากมีหน่วยลอจิคัลที่อินพุต IN2) ในกรณีนี้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่อินพุต V_ref ซึ่งช่วยให้คุณปรับความสว่างของ LED HL2

ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้า V_ref ได้มาจากพัลส์ PWM จากไมโครคอนโทรลเลอร์โดยใช้วงจรรวม R1C1 ซึ่งปรับความสว่างของ LED ที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุต ไมโครคอนโทรลเลอร์ยังควบคุมอินพุต IN1 และ IN2 ซึ่งช่วยให้คุณได้รับเฉดสีที่หลากหลายของแสงและอัลกอริธึมการควบคุม LED ความต้านทานของตัวต้านทาน R2 คำนวณจากกระแสไฟ LED สูงสุดที่อนุญาต วิธีการทำเช่นนี้จะอธิบายไว้ด้านล่าง

รูปที่ 4 แสดงโครงสร้างภายในของชิป TA7291P ซึ่งเป็นแผนภาพบล็อก วงจรนี้นำมาโดยตรงจากแผ่นข้อมูล ดังนั้นจึงแสดงมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นโหลด

รูปที่ 4

ตามแผนภาพบล็อก ง่ายต่อการติดตามเส้นทางปัจจุบันผ่านโหลดและวิธีควบคุมทรานซิสเตอร์เอาต์พุต ทรานซิสเตอร์เปิดเป็นคู่ในแนวทแยง: (ซ้ายบน + ขวาล่าง) หรือ (บนขวา + ซ้ายล่าง) ซึ่งช่วยให้คุณเปลี่ยนทิศทางและความเร็วของมอเตอร์ได้ ในกรณีของเรา ให้จุดไฟ LED ดวงใดดวงหนึ่งและควบคุมความสว่าง

ทรานซิสเตอร์ด้านล่างถูกควบคุมโดยสัญญาณ IN1, IN2 และได้รับการออกแบบมาอย่างเรียบง่ายเพื่อเปิดและปิดเส้นทแยงมุมของบริดจ์ ทรานซิสเตอร์ด้านบนถูกควบคุมโดยสัญญาณ Vref ซึ่งควบคุมกระแสไฟขาออก วงจรควบคุมที่แสดงในรูปสี่เหลี่ยมจตุรัสยังมีวงจรป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและเหตุการณ์ฉุกเฉินอื่นๆ

ในการคำนวณเหล่านี้ เช่นเคย กฎของโอห์มจะช่วยได้ ให้ข้อมูลเริ่มต้นสำหรับการคำนวณดังนี้: แรงดันไฟฟ้า (U) 12V, กระแสผ่าน LED (I_HL) 10mA, LED เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันโดยไม่มีทรานซิสเตอร์และไมโครเซอร์กิตเป็นตัวบ่งชี้ แรงดันไฟ LED ตก (U_HL) 2V.

เห็นได้ชัดว่าตัวต้านทาน จำกัด จะมีแรงดันไฟฟ้า (U-U_HL) - ไฟ LED นั้น "กิน" สองโวลต์ จากนั้นความต้านทานของตัวต้านทานจำกัดจะเป็น

R_o = (U-U_HL) / I_HL = (12 - 2) / 0.010 = 1000(Ω) หรือ 1KΩ

อย่าลืมเกี่ยวกับระบบ SI: แรงดันไฟฟ้าเป็นโวลต์ กระแสเป็นแอมแปร์ ส่งผลให้เป็นโอห์ม หากทรานซิสเตอร์เปิด LED ในวงเล็บแรก แรงดันไฟฟ้าของส่วนตัวเก็บประจุ-อิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์แบบเปิดควรถูกลบออกจากแรงดันไฟฟ้า แต่ตามกฎแล้ว ไม่มีใครเคยทำสิ่งนี้มาก่อน ไม่จำเป็นต้องใช้ความแม่นยำถึงหนึ่งในร้อยของเปอร์เซ็นต์ และจะไม่ทำงานเนื่องจากการแพร่กระจายของพารามิเตอร์ของชิ้นส่วนต่างๆ การคำนวณทั้งหมดในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ให้ผลลัพธ์โดยประมาณ ส่วนที่เหลือต้องทำโดยการดีบักและปรับแต่ง

ไฟ LED สามสี

นอกจากสีสองสีแล้ว พวกมันเพิ่งแพร่หลายไปเมื่อเร็วๆ นี้ จุดประสงค์หลักคือไฟประดับบนเวที ในงานปาร์ตี้ งานฉลองปีใหม่หรือที่ดิสโก้ LED ดังกล่าวมีแพ็คเกจที่มีขั้วต่อสี่ตัว ซึ่งหนึ่งในนั้นคือขั้วบวกหรือขั้วลบทั่วไป ขึ้นอยู่กับรุ่นเฉพาะ

แต่ไฟ LED หนึ่งหรือสองดวง หรือแม้แต่สามสีก็ยังใช้การได้น้อย คุณจึงต้องรวมมันเป็นพวงมาลัย และใช้อุปกรณ์ควบคุมทุกชนิด ซึ่งส่วนใหญ่มักเรียกว่าตัวควบคุม เพื่อควบคุมมาลัย

การประกอบมาลัยของไฟ LED แต่ละดวงนั้นน่าเบื่อและไม่น่าสนใจ ดังนั้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมได้เริ่มผลิต เช่นเดียวกับแถบที่ใช้ไฟ LED สามสี (RGB) หากผลิตเทปสีเดียวสำหรับแรงดันไฟฟ้า 12V แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของเทปสามสีมักจะเป็น 24V

แถบ LED ถูกทำเครื่องหมายด้วยแรงดันไฟฟ้า เนื่องจากมีตัวต้านทานจำกัดอยู่แล้ว จึงสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟ แหล่งที่มาสำหรับขายในที่เดียวกับเทป

ตัวควบคุมพิเศษใช้เพื่อควบคุมไฟ LED และแถบสามสี เพื่อสร้างเอฟเฟกต์แสงต่างๆ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถเปลี่ยน LED, ปรับความสว่าง, สร้างเอฟเฟกต์ไดนามิกต่างๆ, วาดลวดลายและแม้แต่ภาพวาดได้อย่างง่ายดาย การสร้างตัวควบคุมดังกล่าวดึงดูดนักวิทยุสมัครเล่นจำนวนมากโดยธรรมชาติผู้ที่รู้วิธีเขียนโปรแกรมสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์

ด้วยความช่วยเหลือของ LED สามสี คุณจะได้สีเกือบทุกสี เพราะสีบนหน้าจอทีวีได้มาจากการผสมเพียงสามสีเท่านั้น ที่นี่เป็นการเหมาะสมที่จะระลึกถึงการพัฒนาอื่นของนักวิทยุสมัครเล่นของญี่ปุ่น แผนผังแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5. แผนภาพการเดินสายไฟสำหรับ LED สามสี

LED สามสีขนาด 1W อันทรงพลังประกอบด้วยตัวปล่อยสามตัว ด้วยค่าของตัวต้านทานที่ระบุในแผนภาพ สีของแสงจะเป็นสีขาว ด้วยการเลือกค่าของตัวต้านทาน การเปลี่ยนแปลงของเฉดสีบางอย่างเป็นไปได้: จากสีขาวนวลเป็นสีขาวนวล ในการออกแบบของผู้เขียน หลอดไฟถูกออกแบบมาเพื่อให้แสงสว่างภายในรถ พวกเขา (ญี่ปุ่น) จะต้องเศร้าโศก! เพื่อไม่ต้องกังวลกับการสังเกตขั้ว มีไดโอดบริดจ์ที่อินพุตของอุปกรณ์ อุปกรณ์ติดตั้งอยู่บนเขียงหั่นขนมและแสดงในรูปที่ 6

รูปที่ 6 คณะกรรมการพัฒนา

การพัฒนาต่อไปของนักวิทยุสมัครเล่นของญี่ปุ่นก็มีลักษณะยานยนต์เช่นกัน อุปกรณ์สำหรับแบ็คไลท์หมายเลขนี้แน่นอนบนไฟ LED สีขาวแสดงในรูปที่ 7

รูปที่ 7 แบบแผนของอุปกรณ์สำหรับแบ็คไลท์ป้ายทะเบียนบนไฟ LED สีขาว

การออกแบบนี้ใช้ LED ที่ยอดเยี่ยม 6 ดวงที่มีกระแสไฟสูงสุด 35mA และฟลักซ์การส่องสว่าง 4lm เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของไฟ LED กระแสที่ไหลผ่านนั้นจะถูก จำกัด ไว้ที่ 27mA โดยใช้ไมโครวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าซึ่งรวมอยู่ในวงจรตัวปรับกระแสไฟ

ไฟ LED EL1 ... EL3, ตัวต้านทาน R1 ร่วมกับชิป DA1 เป็นตัวกันกระแสไฟ กระแสที่เสถียรผ่านตัวต้านทาน R1 จะรักษาแรงดันตกคร่อมไว้ที่ 1.25V LED กลุ่มที่สองเชื่อมต่อกับโคลงผ่านตัวต้านทาน R2 เดียวกัน ดังนั้นกระแสผ่านกลุ่มของ LED EL4 ... EL6 ก็จะเสถียรที่ระดับเดียวกันเช่นกัน

รูปที่ 8 แสดงวงจรคอนเวอร์เตอร์สำหรับจ่ายไฟ LED สีขาวจากเซลล์กัลวานิกหนึ่งเซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้า 1.5V ซึ่งไม่เพียงพอต่อการจุดไฟ LED อย่างชัดเจน วงจรคอนเวอร์เตอร์นั้นง่ายมากและควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ อันที่จริงไมโครคอนโทรลเลอร์นั้นมีความถี่พัลส์ประมาณ 40 kHz เพื่อเพิ่มความสามารถในการโหลด เอาต์พุตไมโครคอนโทรลเลอร์จะเชื่อมต่อเป็นคู่ขนานกัน

รูปที่ 8

โครงการทำงานดังนี้ เมื่อเอาต์พุต PB1, PB2 ต่ำ, เอาต์พุต PB0, PB4 จะสูง ในเวลานี้ตัวเก็บประจุ C1, C2 ผ่านไดโอด VD1, VD2 จะถูกชาร์จสูงถึงประมาณ 1.4V เมื่อสถานะของเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์กลับด้าน ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุที่มีประจุทั้งสองตัวบวกกับแรงดันไฟของแบตเตอรี่จะถูกนำไปใช้กับ LED ดังนั้นไฟ LED ในทิศทางไปข้างหน้าเกือบ 4.5V จะถูกนำไปใช้กับ LED ซึ่งเพียงพอสำหรับให้แสง LED

ตัวแปลงดังกล่าวสามารถประกอบได้โดยไม่ต้องใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ เพียงใช้ชิปลอจิก โครงการดังกล่าวแสดงในรูปที่ 9

รูปที่ 9

ในองค์ประกอบ DD1.1 มีการประกอบเครื่องกำเนิดการสั่นแบบสี่เหลี่ยมซึ่งกำหนดความถี่โดยการจัดอันดับ R1, C1 อยู่ที่ความถี่นี้ที่ LED จะกะพริบ

เมื่อเอาต์พุตขององค์ประกอบ DD1.1 สูง เอาต์พุตของ DD1.2 จะสูงตามธรรมชาติ ในขณะนี้ ตัวเก็บประจุ C2 จะถูกชาร์จผ่านไดโอด VD1 จากแหล่งพลังงาน เส้นทางการชาร์จมีดังนี้: บวกแหล่งพลังงาน - DD1.1 - C2 - VD1 - DD1.2 - ลบแหล่งพลังงาน ในขณะนี้ ไฟ LED สีขาวใช้เฉพาะแรงดันแบตเตอรี่เท่านั้น ซึ่งไม่เพียงพอที่จะทำให้ไฟ LED สว่าง

เมื่อระดับที่เอาต์พุตขององค์ประกอบ DD1.1 ต่ำ ระดับสูงจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตของ DD1.2 ซึ่งนำไปสู่การบล็อกของไดโอด VD1 ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุ C2 จะถูกเพิ่มเข้ากับแรงดันแบตเตอรี่และจำนวนนี้จะถูกนำไปใช้กับตัวต้านทาน R1 และ LED HL1 ผลรวมของแรงดันไฟฟ้านี้เพียงพอที่จะเปิด LED HL1 จากนั้นวงจรจะทำซ้ำ

วิธีทดสอบ LED

หาก LED เป็นของใหม่ ทุกอย่างก็เรียบง่าย: ขั้วที่ยาวกว่าเล็กน้อยจะเป็นขั้วบวกหรือขั้วบวก เป็นผู้ที่ต้องรวมอยู่ในบวกของแหล่งพลังงานแน่นอนไม่ลืมเกี่ยวกับตัวต้านทานที่ จำกัด แต่ในบางกรณี ตัวอย่างเช่น LED ถูกบัดกรีจากบอร์ดเก่าและลีดของมันมีความยาวเท่ากัน จำเป็นต้องมีความต่อเนื่อง

มัลติมิเตอร์ในสถานการณ์เช่นนี้มีพฤติกรรมที่ไม่ค่อยเข้าใจ ตัวอย่างเช่น มัลติมิเตอร์ DT838 ในโหมดทดสอบเซมิคอนดักเตอร์สามารถส่องสว่าง LED ที่กำลังทดสอบได้เล็กน้อย แต่ไฟแสดงสถานะจะเปิดขึ้น

ดังนั้น ในบางกรณี จะเป็นการดีกว่าที่จะตรวจสอบไฟ LED โดยเชื่อมต่อผ่านตัวต้านทานแบบจำกัดกับแหล่งพลังงาน ดังแสดงในรูปที่ 10 ค่าตัวต้านทานคือ 200 ... 500 โอห์ม

รูปที่ 10. วงจรทดสอบ LED

รูปที่ 11 การเชื่อมต่อตามลำดับของ LEDs

การคำนวณความต้านทานของตัวต้านทานจำกัดไม่ใช่เรื่องยาก ในการทำเช่นนี้ ให้เพิ่มแรงดันไปข้างหน้าใน LED ทั้งหมด ลบออกจากแรงดันไฟของแหล่งจ่ายไฟ แล้วหารผลลัพธ์ที่เหลือด้วยกระแสที่กำหนด

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

สมมติว่าแรงดันไฟของแหล่งจ่ายไฟคือ 12V และแรงดันตกคร่อม LED คือ 2V, 2.5V และ 1.8V แม้ว่าไฟ LED จะถูกนำมาจากกล่องเดียวกัน แต่ก็ยังมีความกระจัดกระจายอยู่!

ตามสภาพของปัญหา กระแสคือ 20mA ยังคงแทนที่ค่าทั้งหมดในสูตรและเรียนรู้คำตอบ

R = (12- (2 + 2.5 + 1.8)) / 0.02 = 285Ω

รูปที่ 12. การเชื่อมต่อแบบขนานของ LEDs

ในส่วนด้านซ้าย ไฟ LED ทั้งสามดวงเชื่อมต่อกันผ่านตัวต้านทานจำกัดกระแสไฟหนึ่งตัว แต่ทำไมรูปแบบนี้จึงถูกขีดฆ่า ข้อบกพร่องของมันคืออะไร?

นี่คือจุดที่การกระจายของพารามิเตอร์ LED เข้ามาเล่น กระแสที่ใหญ่ที่สุดจะไหลผ่าน LED ซึ่งมีแรงดันตกคร่อมน้อยกว่า กล่าวคือ มีความต้านทานภายในน้อยกว่า ดังนั้นด้วยการรวมนี้ จะไม่สามารถบรรลุการเรืองแสงที่สม่ำเสมอของ LED ดังนั้นควรรู้จักวงจรที่ถูกต้องตามวงจรที่แสดงในรูปที่ 12 ทางด้านขวา