Подключение светодиода к Ардуино. Встроенный светодиод
В этом уроке мы узнаем, как правильно выполнить подключение светодиода к плате Ардуино и как организовать управление им с помощью скетча. Для работы с проектами вам потребуется плата Arduino Uno, Nano или Mega, а также установленная на компьютер программа Arduino IDE. Если у вас нет возможности собрать схему своими руками, можно воспользоваться встроенными светодиодами на плате контроллера. Главное, чтобы была возможность подключиться к
Подключение светодиода к Ардуино
Светодиод – один из самых распространенных электронных компонентов, применяемых в электротехнических проектах. И естественно то, что любые DIY проекты начинаются с примеров работы со светом – мигание, мерцание, переключение. Существует огромное количество светодиодов разных вариантов и моделей в разных корпусах и с различными характеристиками. Более подробно мы писали об этом в статье с описанием принципа работы светодиода.
Правила подключения
Главное, что нам нужно знать о светодиодах (кроме того, что они светятся) – что это полупроводниковый прибор. Свет в виде испускаемых фотонов возникает в специальном слое (pn – переходе), когда через него проходит определенный ток. Принцип работы светодиода показан на следующей картинке.
При подключении светодиодов важно знать два главных правила:
- У светодиода есть положительный и отрицательный контакты, поэтому важно соблюдать полярность при подключении.
- У светодиодов есть ограничения по протекающему через них току, поэтому необходимо обеспечивать правильный режим электропитания. Впрочем, это касается любых электронных приборов.
Полярность светодиодов
Первое правило легко соблюдать, если знать, где у светодиода минус, а где плюс. Тут на помощь приходят правила маркировки. Мы смотрим на ножки и видим, что они разного размера.
Более длинная ножка означает плюс. Если нет возможности сравнить длину или кто-то уже до вас отрезал часть ножек, мы ощупываем корпус (визуально определить будет сложно) – с одной из сторон корпус слегка обрезан (скошен), с этой стороны находится минус.
Что будет, если перепутать ножки местами и поменять полярность подключения? К счастью – ничего. Ничего не сгорит, но и светиться тоже ничего не будет. Диод, включенный неправильно, просто размыкает цепь. Естественно, до определенного предела, т.к. если мы подадим достаточно большой ток, то рано или поздно случится пробой и устройство перестанет работать совсем.
Ограничение по току
Правило ограничения по току тоже легко выполнить. Нужно лишь получить в спецификации к вашему светодиоду значение максимального тока для данной модели и добавить в схему сопротивление, обеспечивающее нужный ток в цепи. Все это легко рассчитывается с помощью закона Ома и многочисленных калькуляторов, доступных в интернете.
В наших первых проектах для самых распространенных светодиодов, доступных в стартовых комплектах, мы будем использовать резисторы 220 Ом. Если вы добавите к схеме резистор большего номинала, то ничего страшного не произойдет – просто диод будет светить не так ярко.
Схема подключения светодиода
Подключение светодиода к электрической цепи – достаточно простая операция. Нужно соединить соответствующие ножки с плюсом и минусом. Длинную ножку подключаем к той части цепи, которая ведет в итоге к плюсу. Важно не забыть включить в цепь резистор.
Может возникнуть вопрос, как соединить провода. Мы можем держать их руками и зубами, можно выполнить скрутку, можно спаять. Но самым простым и довольно надежным способом соединения является использование макетных плат. Мы писали о них в статье о платах прототипирования.
Схема подключения к плате Arduino Nano или Uno
Чтобы подключить светодиод к Ардуино надо понять, где на этой плате будет плюс, где минус. Ведь светодиод – устройство электрическое, для его работы нужна электрическая цепь с плюсом и минусом. Первое, что можно сделать – это подключить питание к выводу 5В платы Uno. Свет будет гореть, но таким устройством управлять с помощью скетча невозможно. Свет будет гореть до тех пор, пока включено питание. Конечно, можно выключать питание и уводить плату в режим сна в программе, но это уже тема отдельной статьи.
Правильным вариантом подключения является использование пинов (разъемов) платы, на которые мы можем подавать напряжение из скетча. Тут нет ничего сложного, если представить плату Ардуино в виде батарейки с большим количеством положительных и отрицательных полюсов. Мы просто включаем или выключаем нужные разъемы, подавая на подключенные к ним устройства напряжение и ток.
Начнем с отрицательных полюсов. Все минусы платы обозначены одним словом – GND, сокращенное от ground – земля («земля» или «корпус» – так часто называют общую линию для электрической схемы). На плате Arduino Uno или Nano можно найти три таких контакта: возле 13 пина и на другой стороне, в зоне разъемов питания.
Все остальные цифровые или аналоговые пины (с номерами или обозначениями A0-A5) могут быть и плюсами и минусами. Если мы укажем в программе, что на нужный нам порт надо подать напряжение (высокий уровень сигнала), то он становится плюсом. Если укажем низкий уровень сигнала, то пин станет «минусом». Не будем вдаваться в тонкости и расчеты, наша задача пока понять основы.
Пошаговая инструкция
Итак, нам нужно подключить светодиод к плате. Для этого мы соединяем длинную ножку к плюсу, т.е. к тому участку схемы, который ведет к цифровому или аналоговому разъему платы. Но делаем это не сразу, а через резистор, который уже потом подключается к пину 13. Короткую ножку (минус) подключаем к минусу – к пину GND.
Вот так это выглядит на схеме.
Можно поменять местами резистор и светодиод – подключить GND к резистору, а плюс через напрямую к цифровому пину. Ничего от этого не изменится. Если вы захотите поменять местами провода, обязательно обращайте внимание на то, что ножки диода должны стоять длинной стороной к проводам, ведущим к пинам платы и короткой – к пинам с обозначением GND.
Важно!
В крайних случаях можно обойтись вообще без резистора, особенно, если подключить светодиод к 13 пину, к которому внутри платы уже подведен светодиод. Но в этой ситуации схема не сможет работать долго и правильно, а если подключить мощный светодиод с низким сопротивлением, то ток может превысить рекомендуемые максимальные 40мА и пин может сгореть. Поэтому лучше не экспериментируйте.
Для упрощения работы, подключите светодиод к 13 пину по схеме, представленной на рисунке. Собрав схему и включив питание, мы можем увидеть, как наш светодиод замигает уже при старте.
Встроенный светодиод в Arduino Uno и Nano
На самом деле нам не обязательно знать о нюансах работы со светодиодами для начала практической деятлеьности. Первые эксперименты вполне можно провести со встроенным светодиодом платы Ардуино. В подавляющем большинстве плат он будет подключен к пину 13. Вы можете без труда найти светящиеся элементы платы – они загораются и мигают разным цветом при включении. Это и есть встроенные светодиоды.
Далеко не все “лампочки на плате” доступны нам для управления из скетча. Некоторые из них служат индикаторами обмена данными через те или иные протоколы (например, UART), другие информируют о включении питания и режиме работы платы. Светодиод, присоединенный к пину 13 платы может загореться и погаснуть при включении платы, а затем его работа определяется встроенным скетчем.
На некоторых вариантах плат количество источников света ограничено и 13 пин оказывается не подключенным. Это делается ради экономии потребляемой электроэнергии, ведь led-лампочка всегда приводит к повышенному потреблению электричества. В некоторых проектах, требующих увеличенного времени работы от аккумуляторов, “прожорливые лампочки” приходится выпаивать принудительно.
Подключение нескольких светодиодов
Для подключения нескольких светодиодов к ардуино нужно просто подключить каждый из них к своему цифровому порту по той же схеме. Например, для создания проекта «Мигалка» можно взять два светодиода красного и синего цвета, подключив через сопротивление их положительные (длинные ножки)контакты к 13 и 12 пину соответственно. Короткие ножки подключаются к минусу – земле.
Как проверить светодиод мультиметром
Чтобы проверить светодиод и узнать его параметры, нужно иметь в своем арсенале мультиметр, «Цэшку» или универсальный тестер. Давайте научимся ими пользоваться.
Прозвонка отдельных светодиодов
Начнем с простого, как прозвонить светодиод мультиметром. Переведите тестер в режим проверки транзисторов – Hfe и вставьте светодиод в разъём, как на картинке ниже.
Как проверить светодиод на работоспособность? Вставьте анод светодиода в разъём C зоны обозначенной PNP, а катод в E. В PNP разъёмах C – это плюс, а E в NPN – минусовой вывод. Вы видите свечение? Значит проверка светодиода выполнена, если нет – ошибись полярностью или диод не исправен.
Разъём для проверки транзисторов выглядит по-разному, часто это синий круг с отверстиями, так будет если проверить светодиод мультиметром DT830, как на фото ниже.
Теперь о том, как проверить светодиод мультиметром в режиме проверки диодов. Для начала взгляните на схему проверки.
Режим проверки диода так и обозначен – графическим изображением диода, подробнее об обозначениях в статье. Этот способ подойдёт не только для светодиодов с ножками, но и для проверки smd светодиода.
Проверка светодиодов тестером в режиме прозвонки – показана на рисунке ниже, а еще можете увидеть один из видов разъёма для проверки транзисторов, описанного в предыдущем способе. Пишите в комментариях о том какой у вас тестер и задавайте вопросы!
Этот способ хуже, от тестера возникает яркое свечение диода, а в данном случае — едва заметно красное свечение.
Теперь обратите внимание как проверить светодиод тестером с функцией определения анода. Принцип тот же, при правильной полярности светодиод загорится.
Проверка инфракрасного диода
Действительно, почти в каждом доме есть такой LED. В пультах дистанционного управления они нашли широчайшее применение. Представим ситуацию, что пульт перестал переключать каналы, вы уже почистили все контакты клавиатуры и заменили батареи, но он все равно не работает. Значит нужно смотреть диод. Как проверить ИК-светодиод?
Человеческий глаз не видит инфракрасного излучения, в котором пульт передаёт информацию телевизору, но его видит камера вашего телефона.
Такие светодиоды используются в ночной подсветке камер видео наблюдения. Включите камеру телефона и нажмите на любую кнопку пульта – если он исправен вы должны увидеть мерцания.
Методы проверки мультиметром ИК светодиода и обычного — одинаковы. Еще один способ как проверить инфракрасный светодиод на исправность – подпаять параллельно ему LED красного свечения. Он будет служить наглядным показателем работы ИК диода. Если он мерцает, значит сигналы на диод поступают и нужно менять ИК диод. Если красный не мерцает, значит сигнал не поступает и дело в самом пульте, а не в диоде.
В схеме управления с пульта есть еще один важный элемент, принимающий излучение — фотоэлемент. Как проверить фотоэлемент мультиметром? Включите режим измерения сопротивления. Когда на фотоэлемент попадает свет – состояние его проводимости изменяется, тогда изменяется и его сопротивление в меньшую сторону. Понаблюдайте этот эффект и убедитесь в исправности или поломке.
Проверка диода на плате
Как проверить светодиод мультиметром не выпаивая? В принципах его проверки всё остаётся также, а способы изменяются.
Удобно проверять светодиоды, не выпаивая с помощью щупов.
Стандартные щупы не влезут в разъём для транзисторов, режима Hfe. Но в него влезут швейные иглы, кусочек кабеля (витая пара) или отдельные жилки из многожильного кабеля. В общем любой тонкий проводник. Если его припаять к щупу или фольгированному текстолиту и присоединить щупы без штекеров, то получится такой переходник.
Теперь вы можете прозвонить светодиоды мультиметром на плате.
Как проверить светодиоды в фонарике? Открутите блок линз или переднее стекло на фонаре, аккуратно отпаяйте плату от батарейного блока, если длина проводников не позволяет её свободно рассмотреть и изучить.
В таком положении вы легко проверите исправность каждого светодиода на плате описанным выше методом. Подробнее о светодиодах в фонариках.
Как прозвонить светодиодную лампу?
Любой электрик много раз «звонил» лампу накаливания, но как проверить ЛЕД-лампу тестером?
Для этого нужно снять рассеиватель, обычно он приклеен.
Чтобы отделить его от корпуса вам нужен медиатор, или пластиковая карта, её нужно засунуть между корпусом и рассеивателем.
Если не удаётся этого сделать попробуйте немного погреть феном место склейки.
Как теперь проверить светодиодную лампочку мультиметром? Перед вами окажется плата со светодиодами, нужно прикоснуться щупами тестера к их выводам. Такие SMD в режиме проверки диодов загораются тусклым светом (но не всегда). Еще один способ проверки исправности — прозвонка от батареи типа «крона».
Крона выдает напряжение 9-12В, потому проверяйте диоды кратковременными скользящими прикосновениями к их полюсам. Если LED не загорается при правильно подобранной полярности — требуется его замена.
Проверка LED прожектора
Для начала взгляните какой светодиод установлен в прожекторе, если вы видите один желтый квадрат, как на фотографии ниже, то тестером его проверить не получится, напряжение таких источников света велико – 10-30 Вольт и более.
Проверить работоспособность светодиода такого типа можно, используя заведомо исправный драйвер на соответствующий ток и напряжение.
Если установлено много мелких SMD – проверка такого прожектора мультиметром возможна. Для начала его нужно разобрать. В корпусе вы обнаружите драйвер, влагозащитные прокладки и плату с LED. Конструкция и процесс проверки аналогичен LED лампе, который описан выше.
Как проверить светодиодную ленту на работоспособность
На нашем сайте есть целая статья о том, как проверить светодиодную ленту, тут рассмотрим экспресс-методы проверки.
Сразу скажу, что засветить ее целиком мультиметром не удастся, в некоторых ситуациях возможно лишь лёгкое свечение в режиме Hfe. Во-первых можно проверять каждый диод по отдельности, в режиме проверки диодов.
Во-вторых иногда происходит перегорание не диодов, а токоведущих частей. Для проверки этого нужно перевести тестер в режим прозвонки и прикоснуться к каждому выводу питания на разных концах проверяемого участка.
Так вы определите целую часть ленты и поврежденную.
Красной и синей линией выделены полосы, которые должны звонится от самого начала до конца светодиодной ленты.
Как проверить светодиодную ленту батарейкой? Питание ленты – 12 Вольт. Можно использовать автомобильный аккумулятор, однако он большой и не всегда есть под рукой. Поэтому на помощь придет батарейка на 12В. Используется в дверных радиозвонках и пультах управления. Ее можно использовать как источник питания при прозвонке проблемных участков LED ленты.
Другие способы проверки
Разберем как проверить светодиод батарейкой. Нам понадобится батарейка от материнской платы — типоразмера CR2032. Напряжение на ней порядка 3-х вольт, достаточное для проверки большинства светодиодов.
Другой вариант — это использовать 4,5 или 9В батарейку, тогда нужно использовать сопротивление 75Ом в первом случае и 150-200Ом во втором. Хотя от 4,5 вольт проверка светодиода возможна без резистора кратковременным касанием.
Запас прочности LED вам это простит.
Определяем характеристики диодов
Соберите простейшую схему для снятия характеристик светодиода. Она на столько проста, что можно это сделать, не используя паяльник.
Давайте сначала рассмотрим, как узнать мультиметром на сколько вольт наш светодиод, с помощью такого пробника. Для этого внимательно следуйте инструкции:
- Соберите схему. В разрыв цепи (на схеме «mA») установите мультиметр в режиме измерения тока.
- Переведите потенциометр в положение максимального сопротивления. Плавно убавляйте его, следите за свечением диода и ростом тока.
- Узнаём номинальный ток: как только увеличение яркости прекратится, обратите внимание на показания амперметра. Обычно это порядка 20мА для 3-х, 5-ти и 10-ти мм светодиодов. После выхода диода на номинальный ток яркость свечения почти не изменяется.
- Узнаём напряжение светодиода: подключите вольтметр к выводам LED. Если у вас один измерительный прибор, тогда исключите из неё амперметр и в цепь подключите тестер в режиме измерения напряжения параллельно диоду.
- Подключите питание, снимите показания напряжения (см. подключение «V» на схеме). Теперь вы знаете на сколько вольт ваш светодиод.
- Как узнать мощность светодиода мультиметром с помощью этой схемы? Вы уже сняли все показания для определения мощности, нужно всего лишь умножить миллиамперы на Вольты, и вы получите мощность, выраженную в милливаттах.
Однако на глаз определить изменение яркости и вывести светодиод на номинальный режим крайне сложно, нужно иметь большой опыт. Упростим процесс.
Таблицы в помощь
Чтобы уменьшить вероятность сжигания диода определите по внешнему виду на какой из типов светодиодов он похож. Для этого есть справочники и сравнительные таблицы, ориентируйтесь на справочный номинальный ток, когда проводите процесс снятия характеристик.
Если вы видите, что на номинальном значении он явно не выдает полного светового потока, попробуйте кратковременно превысить ток и посмотрите продолжает ли также быстро как ток нарастать и яркость.
Следите за нагревом LED’а. Если вы подали слишком большую мощность – диод начнет усиленно греться. Условно нормальной будет температура при которой держать руку на диоде нельзя, но при касании ожога он не оставляет (70-75°C).
Чтобы понять причины и следствия проделывания данной процедуры ознакомьтесь со статьёй о ВАХ диода.
После всей проделанной работы проверьте себя еще раз – сравните показания приборов с табличными значениями светодиодов, подберите ближайшие подходящие по параметрам и откорректируйте сопротивление цепи. Так вы гарантированно определите напряжение, ток и мощность LED.
В качестве питания схемы подойдет батарейка крона 9В или аккумулятор 12В, кроме этого вы определите общее сопротивление для подключения светодиода к такому источнику питания – измерьте сопротивления резистора и потенциометра в этом положении.
Проверить диод очень просто, однако на практике бывают разные ситуации, поэтому возникает много вопросов, особенно у новичков. Опытный электронщик по внешнему виду определит параметры большинства светодиодов, а в ряде случае и их исправность.
Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)
Как проверить светодиод мультиметром — все возможные способы
В современной осветительной технике достаточно часто применяются светодиоды (led). Как известно, они гораздо надежнее обычных лампочек, но все же иногда могут выходить из строя. Для того, чтобы проверить светодиод на работоспособность применяется несколько методов. Рассмотрим подробнее каждый из них.
[contents]
Способы проверки
Светодиод, имеет свои электрические параметры, это максимальный рабочий ток, а так же прямое падение напряжения. Значение первого параметра производители указывают для каждого изделия индивидуально, а второго составляет 1.8 – 2.2 вольта для оранжевых, желтых и красных диодов. Для белых, зеленых и синих 3 – 3.6 вольта. Проверить эти значения параметров при наличии мультиметра, не составит труда.
Еще один способ проверить led диод на работоспособность, это подать на него питание от нескольких параллельно подключенных пальчиковых батареек или одной батарейки крона.
На основе этого способа можно самостоятельно изготовить универсальный тестер для светодиодов, при помощи подручных элементов. Подробный процесс определения работоспособности показан в видео.
Определить неисправный светодиод, можно используя в качестве источника тока для проверки, старые зарядные устройства от мобильных телефонов. Для этого необходимо отрезать штекер подключения к телефону, и зачистить провода. Красный провод, это плюс, его нужно прижать к аноду, черный — минус, его подключают на катод. Если напряжения источника питания достаточно, то он должен загореться.
Для проверки некоторых диодов, напряжения от зарядки телефона может быть недостаточно, тогда можно попробовать проверить с помощью более мощного устройства, например зарядки от фонарика. Таким способом вполне можно проверить на работоспособность диоды в led лампе. Как это сделать, смотрите видео.
Проверка мультиметром
Мультиметр — это универсальный измерительный прибор. С его помощью можно измерить основные параметры практически любого электронного изделия и не только. Для проверки светодиода, потребуется мультиметр в котором есть режим «прозвонки», или его еще называют режимом проверки диодов. Обозначение режима проверки диодов на мультиметре показано на изображении ниже.
Для того чтобы проверить светодиод при помощи мультиметра, нужно установить переключатель прибора в положение соответствующее режиму «прозвонки» и подключить его контакты к щупам тестера.
В процессе подключения необходимо учитывать полярность диода. Анод, следует подключить к красному щупу, а катод к черному. В случаях, когда нет информации какой электрод анод, а какой катод, можно перепутать полярность – это ничего страшного, со светодиодом ничего не произойдет.
При неправильном подключении, мультиметр не изменит своих изначальных показаний. При правильном подключении, светодиод должен загореться.
Есть один нюанс, ток «прозвонки» достаточно низкий для нормальной работы светодиода, и стоит приглушить освещение, для того чтобы увидеть как он светится. Если нет возможности этого сделать, можно ориентироваться на показания измерительного прибора. Как правило, если светодиод рабочий, то мультиметр покажет значение отличное от единицы.
Второй вариант — проверить светодиод тестером, это воспользоваться блоком PNP. Данный разъем предназначенный для проверки диодов, позволяет включить светодиод на мощность, достаточную для визуального определения его работоспособности. Анод подключается в разъем, обозначенный буквой Е (эмиттер), а катод диода в разъем колодки, обозначенный буквой С (коллектор).
Светодиод должен гореть при включении мультиметра в не зависимости от режима выбранного регулятором.
Данный способ позволяет проверить даже достаточно мощные светодиоды.
Его неудобство в том, что, диоды обязательно нужно выпаивать. Для проверки мультиметром не выпаивая, необходимо изготовить переходники для щупов.
Существует вариант проверки светодиода методом измерения сопротивления, но для этого необходимо знать его характеристики, что достаточно не практично.
Как проверить не выпаивая
Для того чтобы подключить щупы мультиметра к разъемам в колодке PNP, нужно припаять на них небольшие фрагменты, обычной канцелярской скрепки. Между проводами, на которые припаяны скрепки, для изоляции можно установить небольшую текстолитовую прокладку и замотать изолентой. Таким образом, получим простой по конструкции и надежный переходник, для подключения щупов.
Далее необходимо подключить щупы к ножкам светодиода, не выпаивая его из схемы изделия. Вместо тестера, для проверки led диода можно использовать одну батарейку крона, или несколько пальчиковых батареек. Подключение проводится аналогично, просто вместо переходника, для подключения к выходам батарейки щупов, можно использовать небольшие зажимы «крокодильчики».
Рассмотрим на конкретном примере, как проверить led, не выпаивая из схемы.
Как проверить светодиоды в фонарике
Для проверки необходимо разобрать фонарик и вынуть плату, на которой они установлены. Проверка происходит с помощью тестера со щупами, подключенными на PNP разъем. Светодиоды можно не выпаивать, а подключать контакты щупа на них прямо на плате, при этом необходимо помнить о соблюдении полярности.
Определить пробитый светодиод, можно и при помощи измерения сопротивления в схеме подключения. Например, если светодиоды в фонарике подключены параллельно, измерив сопротивление и получив результат близкий к нулю на любом из них, можно быть уверенным, что, по крайней мере, один из них точно неисправен. После этого можно приступать к проверке каждого из светодиодов методами описанными выше.
Проверка светодиодов не сложный процесс, и любой, кто имеет несколько рабочих батареек и пару проводов, может проверить и определить его неисправность в том или ином приборе.
Как проверить работоспособность светодиода различными способами
В последнее время, когда светодиоды находятся практически в каждом приборе, нам все чаще и чаще приходится производить их тестирование, в случае их поломки (в случае, когда возникает вопрос «как проверить работоспособность светодиода»). Ранее мы рассматривали возможность тестирование и определения характеристик светодиодов с помощью мультиметра. В этой статье мы посмотрим как проверить работоспособность светодиода, если он перестал работать подобающим методом.
Как проверить работоспособность светодиода мультиметром
Одним из правильных способов проверки работоспособности светодиодов является метод с использованием мультиметра. В простонародии мультиметр — тестер, измерительный прибор, которым можно оперировать на передней панели. Практически в любом тестере имеется функция, позволяющая быстро определить работоспособность LED.
Что касаемо меня, то оговорюсь сразу. В моем арсенале только качественные и проверенные приборы. В частности, уже больше года как пользуюсь вот таким прибором. Качественный, дорогой и безотказный. Кому-то такой и не нужен, но мне, в силу профессии таким приходится пользоваться по нескольку раз на дню. Поэтому на таком и остановил свой выбор.
Для обычных пользователей пойдет самый, что ни наесть простой и стоимостью — сущие копейки. Но также он безотказный, т.к. проверенный временем. Можете посмотреть на него вот тут.
Вообще, я достаточно большое количество протестировал мультиметров и пока ни одного «ужасного» не встретил. Поэтому можно смело выбирать самый дешевый и быть уверенным, что не прогадаете. Но опять — лирика, а мы вернемся к нашей теме.
Прозваниваем отдельно светодиоды мультиметром
Наиболее простой способ проверить работоспособность светодиода мультиметром — это использовать тестер в режиме проверки транзистора. Для этого необходимо выбрать функцию hfe.
Вставьте анод светодиода в разъём C зоны обозначенной PNP, а катод в E. В PNP разъёмах C – это плюс, а E в NPN – минусовой вывод. Если светодиод светится, значит угадали с полярностью, если нет, значит ошиблись, либо светодиод не работает.
Такой вид разъемов — достаточно распространен у более дорогих видов мультиметров. У более дешевых вариантов — имеется разъем в виде синего круга.Можно и не использовать мультиметр, т.к. существуют тестеры, работающие на аналогичном принципе.
Проверяем работоспособность светодиода в режиме прозвонки диодов
Другой способ проверки светодиодов — использовать режим прозвонки мультиметра. Для этого необходимо сделать следующее:
- Установить щупы в гнезда- COM и V.
2. Установить переключатель в режим прозвонки диодов
3. прикоснуться к выводам светодиода и в случае свечения — поздравляем, вы проверили работоспособность светодиода.
Комплект для замены CCFL ламп в старом мониторе на светодиоды
Всем привет! В этом обзоре я расскажу как переделать монитор до 24″ на светодиодную подсветку.
Для этого давно было заказано комплекты из светодиодных линеек и преобразователя, поэтому ссылка на первого попавшегося продавца. Ищите того, кто хорошо упаковывает) Переделывать буду монитор Benq q7t4.
Итак, монитор перестал включаться. Для начала разберем и внешне посмотрим на блок питания.
Разбирается каждый монитор по разному, обычно на защелках. В моем случае винты + защелки.
Внешне все хорошо, но предохранитель сгорел. На фото я его заменил.
Дело оказалось в транзисторе на радиаторе — из-за него было кз. Меняем.
Решил проверить высоковольтный конденсатор и не зря — его тоже под замену
Монитор стал включаться, но лампы на секунду загорались и бп уходил в защиту. При отключении всех ламп защита не срабатывала.
Будем менять подсветку.
Для её замены нужно разобрать матрицу. Разборка у многих матриц идентична
Снимаю шасси. Для этого по бокам откручиваю винты.
Снимаю защиту главной платы.
Снимаю металлическую рамку, которая держит саму матрицу.
Она по периметру держиться на защелкахТеперь аккуратно снимаем плату с посадочных мест и оставляем её висеть на шлейфах. Аккуратно, не порвите их!
Теперь переворачиваем, придерживая матрицу, что бы она не вывалилась. Она еще бывает чуть приклеена к пластиковой рамке, но это не мешает ее снятию.
Снимаем матрицу и откладываем в чистое место. Я положил на бумагу a4.
Теперь снимаем пластиковую рамку, она держится на защелках. В углу она у меня сломалась, ничего страшного
Далее идут светорассеивающие пленки и оргстекло. Пленки можно и не убирать. Я снял стекло вместе с ними.
Снимаем корпус ламп
Вытаскиваем сами лампы
Сама линейка со светодиодами рассчитана для установки в монитор с диагональю до 24″. Для установки в мониторы с меньшей диагональю нужно её укорачивать. Для этого с обратной стороны есть метки.
Кусачками откусываем лишнее и клеим на 2-сторонний скотч. Я использовал узкий скотч 0,3 мм толщиной
Теперь собираем все в обратном порядке.
Следим, что бы под пленки не попала грязь. Иначе её будет хорошо видно на светлом фоне.Теперь осталось подключить сам преобразователь к блоку питания.
Итак, справа находится контакты для подключения.
VIN — питание подсветки.
ENA — данный контакт отвечает за включение/выключение
DIM — на этот контакт должен приходить аналоговый сигнал регулировки яркости с основной платы.
GND — общий
Итак, найти питание совсем не сложно. Нужно найти место, где заходит напряжение для питания для инвертора. Я выпаял предохранитель инвертора (указано стрелочкой), тем самым полностью обесточив его, и подпаял + контакт преобразователя. Ну и ненужные детали выпаял — они все равно теперь не нужны для работы.
Теперь нужно найти контакты включения и регулировки яркости на плате. Для этого смотрим схему.
Они находятся на разъеме, к которому подключается главная плата монитора.
BRT_ADJ — регулировка яркости
BL_ON — вкл/выкл
Находим их на плате, узнаем с помощью мультиметра с какой стороны разъема 1 контакт.
Ну и подпаиваем провода к нужным контактам.
Теперь осталось подключить светодиодные ленты и приклеить преобразователь в свободном месте внутри монитора.
ВНИМАНИЕ! По хорошему надо было проверить светодиоды до установки в монитор, но я как то про это забыл. Мне повезло, а у Вас может несколько светодиодов и не загореться. Поэтому всегда проверяем до установки.
Итак, монитор собран, включен. Все заработало, разве что инвертирована регулировка яркости (т.е на 0 — это макс яркость, 100 — минимальная). Но это совсем не критично.
Никаких засветок/неравномерностей нет, хотя на фото кажется обратное. Но это не так! Разве что цветовой оттенок не теплый. Но это можно исправить настройками в мониторе.
Вот таким недорогим способом можно отремонтировать монитор, у которого отслужили свое CCFL лампы.
Спасибо за внимание!
О ремонте светодиодных ламп
Недавно на форуме возникала такая тема, вставлю и я свои пять копеек.
Прежде всего хочу отметить, что сам я ремонт ламп, заточку бритвенных лезвий, стирку полиэтиленовых пакетов и т.п. считаю, как бы мягче сказать, непродуктивной тратой времени. Но иногда приходится. И еще одно. Я никого ничему не учу, просто рассказываю, как делал сам.Вот виновница, из-за которой на кухне наступил полумрак. В закромах ламп с похожими характеристиками (15 Вт, 3000 К) не оказалось, придется ремонтировать. Воспользуемся тем, что есть под рукой.
Инструменты, приборы и др.
И еще по мелочам — обычный слесарно-монтажно-измерительный инструмент.
Говорить о том, что 230 В опасно для жизни, не буду, умный и так знает, а дураку напоминать бесполезно.
= I have nine lives — you have one only… think!.. =
Кот говорит – «У меня девять жизней – у тебя одна… Думай!..»
Вскрывать такие лампы надо аккуратно, легко можно сделать дырку или в корпусе, или в руке. Итак, после вскрытия видим 14 судя по всему одноваттных светодиодов (на корпусе лампы написано 15 Вт).
Хотя неисправный светодиод виден сразу по черной точке, проверяем все с помощью блока питания, настроенного на 20 В и последовательно включенного резистора к51, т.о. ток не может превысить 40 мА.Заодно измеряем падение напряжения на каждом светодиоде.
Восемь с лишним вольт (это при токе много ниже номинала) – значит, три последовательно соединенных светодиодных структуры в одном корпусе.
Параллельно сгоревшему светодиоду включаем токоизмерительный резистор, в нашем случае С5-16МВ -5 Вт-1 Ом, по падению напряжения на котором определим проходящий ток. Включаем в сеть.
Почти 95 мВ на 1 Ом – это 95 мА. Т.е. в якобы 15-ваттной лампочке 14 светодиодов мощностью 9 В*95 мА =примерно 0,9 Вт каждый. Интересно, как же получилась цифра 15 Вт…
Далее на выбор – либо закоротить сгоревший диод — это приемлемо, т.к. драйвера имеют большой запас по диапазону выходного напряжения, либо заменить на три одинарных диода. Меняем на четыре диода — так удобнее конструктивно.
Конечно, идеально было бы поставить новые однотипные с остальными светодиоды на те же контактные площадки, но где их взять. В качестве донора берем начинку от светильника, где драйвер на 360 мА питает светодиоды группами по 4 параллельно, т.е. на каждый светодиод приходится по 90 мА. Сделать самодельную плату не проблема, но к чему лишние телодвижения.
Дешевая гетинаксовая основа легко обрабатывается.
Режем дорожки, чистим площадки под пайку.
Паяем перемычки, проверяем от внешнего блока питания.
Разрезаем пополам, капелька клея в середину, складываем. Неплохо было бы в середину вставить радиатор – алюминиевую пластинку, но под рукой ничего не оказалось.
Припаиваем к плате толстым жестким проводом, плату к драйверу.
Включаем, проверяем на нагрев.
Показалось, что мерцает, для проверки пульсаций включаем осциллограф.
Осциллограмма ровненькая, пульсаций нет, но зато сильный нагрев. Придется уменьшать ток через светодиоды.
Извлекаем драйвер из корпуса, для чего вытаскиваем «пятачок» на цоколе, один вывод освобождается. Да, пропустил, для того, что бы извлечь закрепленную силиконом плату со светодиодами, сверлим в корпусе два отверстия 4 мм и рычагами выпрессовываем плату изнутри.
До второго вывода драйвера не добраться, он запрессован между пластмассой корпуса и цоколем. Силой вырываем его, пластмасса мягкая.
Схемы таких драйверов достаточно однотипные. Вот один из вариантов.
Возле контроллера на плате обычно находится наборное поле на 2…4 SMD резистора, которыми настраивается выходной ток (на схеме R2, R3). В нашем драйвере – 2 резистора SMD по 3,9 Ом. Выкусываем один из них и подключаем плату светодиодов через резистор для измерения тока по ранее показанной схеме. Как и следовало ожидать, ток упал в 2 раза, до 46 мА, светить будет, но этот ток маловат.
Впаиваем резистор 8,2 Ом вместо выкушенного 3,9 Ом, измеряем ток. Получилось 62 мА, что на 30 % меньше старого показания.
Если светодиоды от прежнего перегрева не полностью деградировали, то еще поработают. Смотрим график.На графике уменьшение тока через светодиод на примерно 30% (с 90 мА до 62) ведет к снижению светового потока всего на 15%, на глаз вряд ли будет заметно. Дальше займемся корпусом.
Дорабатываем корпус и колпак – сверлим
Сверлим отверстие 2 мм под вывод драйвера, залуживаем патрон рядом.
Вставляем плату драйвера по штатным направляющим.
Припаиваем один вывод, под пятачок запрессовываем второй.
Устанавливаем плату со светодиодами, припаиваем выводы драйвера.
Включаем, проверяем на нагрев – приемлемо.
Собираем полностью. Смотрится, конечно, не очень.
Зато работает, приятный спектр.
Прямо на корпус записываем получившиеся основные параметры (на всякий случай).
Ставим на место, рядом с родной сестрой (куплены одновременно, однотипные). Какая из них после ремонта?
Хотел еще рассмотреть вариант замены штатного драйвера на конденсаторный, но, думаю, это неинтересно.
Все, комментируйте. Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Что такое светодиоды «COB» и почему они имеют значение?
Что такое светодиоды Chip-on-Board («COB»)?
Чип-на-плате или «COB» относится к установке голого светодиодного чипа в прямом контакте с подложкой (такой как карбид кремния или сапфир) для производства светодиодных матриц. Светодиоды COB имеют ряд преимуществ по сравнению с более старыми светодиодными технологиями, такими как светодиоды для устройств поверхностного монтажа («SMD») или светодиоды в двухрядном корпусе («DIP»).
В частности, технология COB обеспечивает гораздо более высокую плотность упаковки светодиодной матрицы или то, что инженеры по свету называют улучшенной «плотностью светового потока».Например, использование светодиодной технологии COB на квадратной матрице 10 мм x 10 мм дает в 38 раз больше светодиодов по сравнению с технологией DIP LED и в 8,5 раз больше светодиодов по сравнению с технологией SMD LED (см. Диаграмму ниже). Это приводит к большей интенсивности и большей однородности света. В качестве альтернативы использование светодиодной технологии COB может значительно уменьшить занимаемую площадь и потребление энергии светодиодной матрицей, сохраняя при этом постоянный световой поток. Например, светодиодная матрица COB на 500 люмен может быть во много раз меньше и потреблять значительно меньше энергии, чем светодиодная матрица SMD или DIP на 500 люмен.
Другое большое преимущество использования светодиодной технологии COB заключается в том, что устройства COB имеют только 1 цепь и 2 контакта для всего чипа независимо от количества диодов.
Эта одноконтурная конструкция, независимо от количества диодов на микросхеме, упрощает остальную часть светодиодного устройства.
Преимущества светодиодных матриц Chip-on-Board включают:
- Компактность из-за небольшого размера микросхемы
- Высокая интенсивность, особенно на близких расстояниях
- Высокая однородность даже на малых рабочих расстояниях
- Простота конструкции, поскольку требуется только 1 цепь и 2 контакта.
- Превосходные тепловые характеристики для увеличения срока службы, стабильности и надежности.
Почему светодиоды COB так важны при работе от батареи?
При разработке системы освещения с батарейным питанием всегда был компромисс между количеством высококачественного светового потока (т.е.е. яркость) и продолжительность работы от батареи. Исторически сложилось так, что чем более качественная яркость требуется, тем короче время автономной работы (при условии, что вы используете батарею того же размера).
Однако с недавним развитием светодиодной технологии COB этот компромисс стал гораздо менее важной проблемой. Впервые светодиоды COB с очень низким энергопотреблением могут излучать исключительно высококачественный сверхяркий свет. В результате относительно небольшая и легкая литий-ионная аккумуляторная батарея может обеспечивать питание световой системы на основе светодиодов COB в течение очень длительных периодов времени.Фактически, наш светодиодный светильник COB LED мощностью 6 Вт проработает 14-15 часов с использованием нашего очень маленького и легкого (1,25 фунта) перезаряжаемого мобильного центра питания. Высококачественный световой поток в течение продолжительных периодов времени с использованием относительно небольшой батареи был просто невозможен всего несколько лет назад! Вот почему светодиодные фонари на основе COB были единственным реальным выбором, который мы имели при разработке наших сверхъярких и сверхэффективных световых систем. Таким образом, Silicon Lightworks использует исключительно светодиодную технологию COB в своей полной линейке освещения выставок.
Подводя итог, можно сказать, что светодиоды на плате — это новейшая и самая передовая технология на рынке сегодня. Проще говоря, светодиоды COB ярче, потребляют меньше энергии и излучают более качественный луч света по сравнению со старыми светодиодными технологиями, которые сегодня используются в большинстве других торговых выставок. В следующий раз, когда вы будете на рынке выставочного освещения, настаивайте на светодиодной технологии COB!
Светодиоды (LED) — learn.sparkfun.com
Добавлено в избранное Любимый 54Введение
Светодиоды нас окружают: В наших телефонах, автомобилях и даже в домах.Каждый раз, когда загорается что-то электронное, есть большая вероятность, что за ним находится светодиод. Они бывают самых разных размеров, форм и цветов, но независимо от того, как они выглядят, у них есть одна общая черта: они — бекон электроники.
Они широко используются для улучшения любого проекта и часто добавляются к невероятным вещам (ко всеобщему удовольствию).
Однако, в отличие от бекона, после приготовления они бесполезны. Это руководство поможет вам избежать случайных светодиодных барбекю! Но обо всем по порядку.Что именно — это эта светодиодная штука, о которой все говорят?
светодиода («элли-и-ди») — это особый тип диодов, преобразующих электрическую энергию в свет. Фактически, LED расшифровывается как «Light Emitting Diode». (Он делает то, что написано на жестяной коробке!) И это отражается в сходстве схемных символов диода и светодиода:
Короче говоря, светодиоды похожи на крошечные лампочки. Однако светодиоды требуют намного меньше энергии для включения по сравнению. Они также более энергоэффективны, поэтому не нагреваются, как обычные лампочки (если вы действительно не накачиваете их энергией).Это делает их идеальными для мобильных устройств и других приложений с низким энергопотреблением.
Однако не стоит их исключать из игры с высокой мощностью. Светодиоды высокой интенсивности нашли свое применение в акцентном освещении, прожекторах и даже автомобильных фарах!
У вас уже есть тяга? Желание поставить светодиоды на все? Хорошо, оставайтесь с нами, и мы покажем вам, как это сделать!
Рекомендуемая литература
Вот еще несколько тем, которые будут обсуждаться в этом руководстве. Если вы не знакомы с каким-либо из них, пожалуйста, ознакомьтесь с соответствующим руководством, прежде чем идти дальше.
Что такое схема?
Каждый электрический проект начинается со схемы. Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.
Что такое электричество?
Мы можем видеть электричество в действии на наших компьютерах, освещающее наши дома, как удары молнии во время грозы, но что это такое? Это непростой вопрос, но этот урок прольет на него некоторый свет!
Диоды
Праймер диодный! Свойства диодов, типы диодов и применение диодов.
Электроэнергетика
Обзор электроэнергии, скорости передачи энергии. Мы поговорим об определении мощности, ваттах, уравнениях и номинальной мощности. 1,21 гигаватта удовольствия от обучения!
Полярность
Введение в полярность электронных компонентов. Узнайте, что такое полярность, в каких частях она есть и как ее идентифицировать.
Рекомендуемый просмотр
Как ими пользоваться
Итак, вы пришли к разумному выводу, что светодиоды нужно ставить на все.Мы думали, ты придешь.
Давайте пройдемся по книге правил:
1) Полярность имеет значение
В электронике полярность указывает, является ли компонент схемы симметричным или нет.
Светодиоды, будучи диодами, позволяют току течь только в одном направлении. А когда нет тока, нет света. К счастью, это также означает, что вы не можете сломать светодиод, подключив его обратной стороной. Скорее, это просто не сработает.
Положительная сторона светодиода называется «анодом» и отмечена более длинным «проводом» или ножкой.Другая, отрицательная сторона светодиода называется «катодом» . Ток течет от анода к катоду и никогда в обратном направлении. Перевернутый светодиод может препятствовать правильной работе всей схемы, блокируя ток. Так что не волнуйтесь, если добавление светодиода нарушит вашу цепь. Попробуйте перевернуть.
2) Морское течение равно Моаровому свету
Яркость светодиода напрямую зависит от того, сколько тока он потребляет. Это означает две вещи. Во-первых, сверхяркие светодиоды разряжают батареи быстрее, потому что дополнительная яркость возникает из-за использования дополнительной энергии.
Во-вторых, вы можете управлять яркостью светодиода, контролируя количество проходящего через него тока. Но установка настроения — не единственная причина сократить свое течение.
3) Есть такая вещь, как слишком много мощности
Если вы подключите светодиод непосредственно к источнику тока, он попытается рассеять столько энергии, сколько ему позволено потреблять, и, как трагические герои прошлого, он уничтожит себя. Вот почему важно ограничить силу тока, протекающего через светодиод.
Для этого мы используем резисторы. Резисторы ограничивают поток электронов в цепи и защищают светодиод от попыток потреблять слишком большой ток. Не волнуйтесь, требуется лишь немного математики, чтобы определить лучшее значение резистора для использования. Вы можете узнать все об этом в примерах применения нашего руководства по резисторам!
Резисторы
1 апреля 2013 г.
Учебник по резисторам. Что такое резистор, как они ведут себя параллельно / последовательно, расшифровка цветовых кодов резисторов и применения резисторов.
Не позволяйте всей этой математике пугать вас, на самом деле довольно сложно все испортить слишком сильно. В следующем разделе мы рассмотрим, как сделать светодиодную схему без калькулятора.
Светодиоды без математики
Прежде чем мы поговорим о том, как читать даташит, давайте подключим несколько светодиодов. В конце концов, это руководство по светодиодам, а не руководство по и .
Это также не учебник по математике, поэтому мы дадим вам несколько практических правил по настройке и работе светодиодов.Как вы, наверное, уже поняли из информации в последнем разделе, вам понадобится аккумулятор, резистор и светодиод. Мы используем батарею в качестве источника питания, потому что ее легко найти и она не может обеспечивать опасное количество тока.
Базовый шаблон для схемы светодиода довольно прост: просто подключите батарею, резистор и светодиод последовательно. Как это:
Резистор 330 Ом
Хорошее сопротивление резистора для большинства светодиодов составляет 330 Ом (оранжевый — оранжевый — коричневый).
Вы можете использовать информацию из последнего раздела, чтобы помочь вам определить точное значение, которое вам нужно, но это светодиоды без математики … Итак, начните с подключения резистора 330 Ом в приведенную выше схему и посмотрите, что произойдет.
Пробная версия и ошибка
Что интересно в резисторах, так это то, что они рассеивают дополнительную мощность в виде тепла, поэтому, если у вас есть резистор, который нагревается, вам, вероятно, понадобится меньшее сопротивление. Однако, если ваш резистор слишком мал, вы рискуете пережечь светодиод! Учитывая, что у вас есть несколько светодиодов и резисторов, с которыми можно поиграть, вот блок-схема, которая поможет вам разработать схему светодиодов методом проб и ошибок:
Броски с таблеткой
Еще один способ зажечь светодиод — просто подключить его к батарейке типа «таблетка»! Поскольку батарейка не может подавать достаточно тока, чтобы повредить светодиод, вы можете соединить их напрямую! Просто вставьте батарейку CR2032 между выводами светодиода.
Длинная ножка светодиода должна касаться стороны батареи, отмеченной знаком «+». Теперь вы можете обернуть все это скотчем, добавить магнит и приклеить его к вещам! Ура пуховикам!
Конечно, если вы не получаете хороших результатов с помощью метода проб и ошибок, вы всегда можете достать свой калькулятор и вычислить его. Не волнуйтесь, рассчитать лучшее значение резистора для вашей схемы несложно. Но прежде чем вы сможете определить оптимальное значение резистора, вам нужно будет найти оптимальный ток для вашего светодиода.Для этого нам нужно сообщить в таблицу …
Узнать подробности
Не подключайте какие-либо странные светодиоды к своим цепям, это просто не здорово. Сначала узнайте их. А как лучше даташит читать.
В качестве примера мы рассмотрим техническое описание нашего базового красного 5-миллиметрового светодиода.
Светодиодный ток
Начиная сверху и спускаясь вниз, первое, что мы встречаем, — это очаровательный столик:
Ах да, но что все это значит?
В первой строке таблицы указывается, какой ток ваш светодиод может выдерживать непрерывно.В этом случае вы можете дать ему 20 мА или меньше, и он будет светить наиболее ярко при 20 мА. Вторая строка сообщает нам, каким должен быть максимальный пиковый ток для коротких импульсов. Этот светодиод может обрабатывать короткие удары до 30 мА, но вы не хотите поддерживать этот ток слишком долго. Эта таблица даже достаточно полезна, чтобы предложить стабильный диапазон тока (в третьей строке сверху) 16-18 мА. Это хорошее целевое число, которое поможет вам произвести расчеты резисторов, о которых мы говорили.
Следующие несколько строк менее важны для целей данного руководства.Обратное напряжение — это свойство диода, о котором в большинстве случаев не стоит беспокоиться. Рассеиваемая мощность — это количество энергии в милливаттах, которое светодиод может использовать до получения повреждений. Это должно работать само по себе, пока вы держите светодиод в пределах предполагаемых номинальных значений напряжения и тока.
Напряжение светодиода
Давайте посмотрим, какие еще таблицы они здесь поставили … Ах!
Это полезный столик! Первая строка сообщает нам, каким будет падение прямого напряжения на светодиоде.Прямое напряжение — это термин, который часто используется при работе со светодиодами. Это число поможет вам решить, какое напряжение вашей цепи потребуется для подачи на светодиод. Если у вас есть более одного светодиода, подключенного к одному источнику питания, эти числа действительно важны, потому что прямое напряжение всех светодиодов, сложенных вместе, не может превышать напряжение питания. Мы поговорим об этом более подробно позже, в более глубоком разделе этого руководства.
Длина волны светодиода
Вторая строка в этой таблице сообщает нам длину волны света.Длина волны — это, по сути, очень точный способ объяснить, какого цвета свет. Это число может немного отличаться, поэтому таблица дает нам минимум и максимум. В данном случае это от 620 до 625 нм, что находится как раз на нижнем красном конце спектра (от 620 до 750 нм). Опять же, мы рассмотрим длину волны более подробно в более глубоком разделе.
Яркость светодиода
Последняя строка (обозначенная как «Luminous Intensity») — это показатель яркости светодиода. Единица mcd, или милликандела , является стандартной единицей измерения интенсивности источника света.Этот светодиод имеет максимальную интенсивность 200 мкд, что означает, что он достаточно яркий, чтобы привлечь ваше внимание, но не совсем яркий фонарик. На 200 мкд этот светодиод будет хорошим индикатором.
Угол обзора
Далее у нас есть веерообразный график, который представляет угол обзора светодиода. В светодиодах разных стилей используются линзы и отражатели, чтобы либо сконцентрировать большую часть света в одном месте, либо максимально широко его распределить. Некоторые светодиоды похожи на прожекторы, испускающие фотоны во всех направлениях; Другие настолько направлены, что вы не можете сказать, что они идут, если не смотрите прямо на них.Чтобы прочитать график, представьте, что светодиод вертикально стоит под ним. «Спицы» на графике обозначают угол обзора. Круглые линии представляют интенсивность в процентах от максимальной интенсивности. У этого светодиода довольно узкий угол обзора. Вы можете видеть, что если смотреть прямо на светодиод, то он самый яркий, потому что при 0 градусах синие линии пересекаются с внешним кругом. Чтобы получить угол обзора 50%, то есть угол, при котором свет становится вдвое слабее, проследите по кругу 50% вокруг графика, пока он не пересечет синюю линию, затем следуйте за ближайшей спицей, чтобы определить угол.Для этого светодиода угол обзора 50% составляет около 20 градусов.
Размеры
Наконец, механический чертеж. Это изображение содержит все размеры, которые вам понадобятся для установки светодиода в корпусе! Обратите внимание, что, как и у большинства светодиодов, у этого есть небольшой фланец внизу. Это очень удобно, если вы хотите установить его на панели. Просто просверлите отверстие идеального размера для корпуса светодиода, и фланец не даст ему провалиться!
Теперь, когда вы знаете, как расшифровать техническое описание, давайте посмотрим, какие необычные светодиоды вы можете встретить в дикой природе…
Типы светодиодов
Поздравляю, вы знаете основы! Может быть, вы даже заполучили несколько светодиодов и начали зажигать, это круто! Как бы вы хотели активизировать свою игру в миг? Давайте поговорим о том, как сделать это за пределами вашего стандартного светодиода.
Крупный план сверхяркого светодиода 5 мм. Крупный план
Типы светодиодов
А вот и другие персонажи.
RGB светодиоды
СветодиодыRGB (красный-зеленый-синий) — это фактически три светодиода в одном! Но это не значит, что он может делать только три цвета.Поскольку красный, зеленый и синий являются дополнительными основными цветами, вы можете управлять интенсивностью каждого из них, чтобы создать каждый цвет радуги. Большинство светодиодов RGB имеют четыре контакта: по одному для каждого цвета и общий контакт. У некоторых общий контакт — это анод, а у других — катод.
Светодиод с общим прозрачным катодом RGB
светодиода с интегральными схемами
Велоспорт
Некоторые светодиоды умнее других. Возьмем, к примеру, светодиодный индикатор цикла. Внутри этих светодиодов на самом деле есть интегральная схема, которая позволяет светодиоду мигать без какого-либо внешнего контроллера.Вот крупный план ИС (большой черный квадратный чип на кончике наковальни), контролирующий цвета.
5-миллиметровый светодиод с медленным циклом крупным планом
Просто включите его и смотрите! Они отлично подходят для проектов, где вам нужно немного больше действий, но нет места для схем управления. Есть даже мигающие светодиоды RGB, которые сменяют тысячи цветов!
Адресные светодиоды
Светодиоды других типов можно регулировать индивидуально.Существуют различные наборы микросхем (WS2812, APA102, UCS1903, и это лишь некоторые из них), используемые для управления отдельным светодиодом, соединенным в цепочку. Ниже представлен крупный план WS2812. Большая квадратная микросхема справа управляет цветами по отдельности.
Адресный WS2812 PTH крупным планом
Встроенный резистор
Что это за магия? Светодиод со встроенным резистором? Вот так. Есть также светодиоды с небольшим токоограничивающим резистором. Если вы внимательно посмотрите на изображение ниже, на стойке есть небольшая черная квадратная микросхема, которая ограничивает ток на этих типах светодиодов.
Светодиод со встроенным резистором крупным планом
Итак, подключите светодиод со встроенным резистором к источнику питания и зажгите его! Мы протестировали эти типы светодиодов при напряжении 3,3, 5 и 9 В.
Суперяркий зеленый светодиод с питанием от встроенного резистора
Примечание: В техническом описании светодиодов со встроенным резистором указано, что рекомендуемое прямое напряжение составляет около 5 В. При тестировании на 5 В он потребляет около 18 мА.Стресс-тест с батареей 9В, тянет около 30мА. Вероятно, это верхний предел входного напряжения. Использование более высокого напряжения может сократить срок службы светодиода. При напряжении около 16 В светодиод перегорел во время наших стресс-тестов.
Пакеты для поверхностного монтажа (SMD)
СветодиодыSMD — это не столько конкретный вид светодиода, сколько тип корпуса. По мере того как электроника становится все меньше и меньше, производители придумали, как втиснуть больше компонентов в меньшее пространство. Детали SMD (устройство для поверхностного монтажа) представляют собой крошечные версии своих стандартных аналогов.Вот крупный план адресного светодиода WS2812B, упакованного в небольшой корпус 5050.
Адресный WS2812B Крупный план
СветодиодыSMD бывают разных размеров, от довольно больших до меньших, чем рисовое зерно! Поскольку они такие маленькие и у них есть прокладки вместо ножек, с ними не так легко работать, но если у вас мало места, они могут быть именно тем, что прописал врач.
| WS2812B-5050 Упаковка | APA102-2020 Пакет |
Светодиоды SMD также упрощают и ускоряют сборку и установку машин для установки партии светодиодов на печатные платы и полосы.Вероятно, вы не стали бы вручную паять все эти компоненты вручную.
| Крупный план адресной светодиодной матрицы 8×32 (WS2812-5050) | Адресная светодиодная лента 5M (APA102-5050) с питанием от ленты |
Высокая мощность
мощных светодиода от таких производителей, как Luxeon и CREE, невероятно яркие. Это ярче суперяркости! Обычно светодиод считается высокомощным, если он может рассеивать 1 Вт или более мощности.Это необычные светодиоды, которые вы найдете в действительно хороших фонариках. Массивы из них могут быть построены даже для прожекторов и автомобильных фар. Поскольку через светодиоды пропускается очень много энергии, для них часто требуются радиаторы. Радиатор — это, по сути, кусок теплопроводящего металла с большой площадью поверхности, задача которого — отводить как можно больше отработанного тепла в окружающий воздух. В конструкцию какой-либо коммутационной платы, например, показанной ниже, может быть встроено некоторое тепловыделение.
| Светодиод высокой мощности RGB | Алюминиевая задняя часть для рассеивания тепла |
Светодиоды высокой мощности могут выделять так много тепла, что они могут повредить себя без надлежащего охлаждения. Не позволяйте термину «отработанное тепло» вводить вас в заблуждение, эти устройства по-прежнему невероятно эффективны по сравнению с обычными лампами. Для управления вы можете использовать светодиодный драйвер постоянного тока.
Специальные светодиоды
Есть даже светодиоды, которые излучают свет за пределами нормального видимого спектра. Например, вы, вероятно, используете инфракрасные светодиоды каждый день. Они используются в таких вещах, как телевизионные пульты дистанционного управления, для отправки небольших фрагментов информации в виде невидимого света! Они могут выглядеть как стандартные светодиоды, поэтому их будет сложно отличить от обычных светодиодов.
ИК-светодиод
На противоположном конце спектра также можно встретить ультрафиолетовые светодиоды. Ультрафиолетовые светодиоды заставят определенные материалы светиться, как черный свет! Они также используются для дезинфекции поверхностей, потому что многие бактерии чувствительны к УФ-излучению.Они также могут быть использованы для обнаружения подделок (счетов, кредитных карт, документов и т. Д.), Солнечных ожогов, список можно продолжить. При использовании этих светодиодов надевайте защитные очки.
УФ-светодиод для проверки банкноты США
Другие светодиоды
Имея в вашем распоряжении такие модные светодиоды, нет оправдания тому, что ничего не светится. Однако, если ваша жажда знаний о светодиодах не утолена, читайте дальше, и мы подробно рассмотрим светодиоды, цвет и интенсивность света!
Углубляясь в глубины
Итак, вы закончили серию LEDs 101 и хотите большего? О, не волнуйтесь, у нас есть еще.Начнем с науки, которая заставляет светодиоды светиться … эээ … мигать. Мы уже упоминали, что светодиоды — это особый вид диодов, но давайте углубимся в то, что это означает:
То, что мы называем светодиодом, на самом деле является светодиодом и упаковкой вместе, но сам светодиод на самом деле крошечный! Это чип из полупроводникового материала, легированного примесями, который создает границу для носителей заряда. Когда ток течет в полупроводник, он перескакивает с одной стороны этой границы на другую, высвобождая при этом энергию.В большинстве диодов эта энергия уходит в виде тепла, но в светодиодах эта энергия рассеивается в виде света!
Длина волны света и, следовательно, цвет зависит от типа полупроводникового материала, из которого изготовлен диод. Это связано с тем, что структура энергетических зон полупроводников отличается в зависимости от материала, поэтому фотоны излучаются с разными частотами. Вот таблица распространенных светодиодных полупроводников по частоте:
Усеченная таблица полупроводниковых материалов по цвету. Полная таблица доступна в статье Википедии для «LED» .В то время как длина волны света зависит от ширины запрещенной зоны полупроводника, интенсивность зависит от количества энергии, проталкиваемой через диод.Мы немного говорили об интенсивности света в предыдущем разделе, но это нечто большее, чем просто цифра, показывающая, насколько ярко что-то выглядит.
Единица измерения силы света называется кандела, хотя, когда вы говорите об интенсивности отдельного светодиода, вы обычно находитесь в диапазоне милликандел. В этом устройстве интересно то, что на самом деле это не показатель количества световой энергии, а реальный показатель «яркости». Это достигается за счет того, что мощность, излучаемая в определенном направлении, взвешивается по функции яркости света.Человеческий глаз более чувствителен к некоторым длинам волн света, чем к другим, и функция яркости является стандартизированной моделью, которая учитывает эту чувствительность.
Яркость светодиодов может варьироваться от десятков до десятков тысяч милликандел. Световой поток на вашем телевизоре, вероятно, составляет около 100 мкд, тогда как у хорошего фонарика может быть 20 000 мкд. Смотреть прямо во все, что ярче нескольких тысяч милликандел, может быть болезненным; не пытайся.
Падение прямого напряжения
О, я также обещал, что мы поговорим о концепции прямого падения напряжения.Помните, когда мы смотрели техническое описание и упоминали, что прямое напряжение всех ваших светодиодов вместе взятых не может превышать напряжение вашей системы? Это связано с тем, что каждый компонент в вашей схеме должен на совместно использовать напряжения, и количество напряжения, которое каждая часть использует вместе, всегда будет равняться доступному количеству. Это называется законом напряжения Кирхгофа. Таким образом, если у вас есть источник питания 5 В и каждый из ваших светодиодов имеет прямое падение напряжения 2,4 В, вы не можете питать более двух одновременно.
Законы Кирхгофа также пригодятся, когда вы хотите приблизительно определить напряжение на данной детали на основе прямого напряжения других деталей. Например, в примере, который я только что привел, есть источник питания 5 В и 2 светодиода с падением прямого напряжения 2,4 В каждый. Конечно, мы бы хотели добавить резистор, ограничивающий ток, верно? Как узнать напряжение на резисторе? Это просто:
5 (напряжение системы) = 2,4 (светодиод 1) + 2,4 (светодиод 2) + резистор
5 = 4.8 + резистор
Резистор = 5-4,8
Резистор = 0,2
Значит, на резисторе 0,2 В! Это упрощенный пример, и это не всегда так просто, но, надеюсь, он дает вам представление о том, почему так важно прямое падение напряжения. Используя число напряжения, которое вы получаете из законов Кирхгофа, вы также можете делать такие вещи, как определение тока через компонент, используя закон Ома. Короче говоря, вы хотите, чтобы напряжение вашей системы было равным ожидаемому прямому напряжению компонентов вашей комбинированной схемы.
Расчет резисторов ограничения тока
Если вам нужно рассчитать точное значение резистора, ограничивающего ток, последовательно со светодиодом, ознакомьтесь с одним из примеров применения в руководстве по резисторам для получения дополнительной информации.
Ресурсы и дальнейшее развитие
Вы сделали это! Вы знаете, почти все … о светодиодах. А теперь иди и зажигай светодиоды, что хочешь! А теперь … драматическая реконструкция светодиода без перенапряжения токоограничивающего резистора и его выгорания:
Ага… это не впечатляюще.
Если вы хотите узнать больше о некоторых темах, связанных со светодиодами, посетите эти другие руководства:
Свет
Свет — полезный инструмент для инженера-электрика. Понимание того, как свет соотносится с электроникой, является фундаментальным навыком для многих проектов.
ИК-связь
В этом руководстве объясняется, как работает обычная инфракрасная (ИК) связь, а также показано, как настроить простой ИК-передатчик и приемник с Arduino.
Как производятся светодиоды
Мы совершим экскурсию по производителю светодиодов и узнаем, как изготавливаются светодиоды PTH 5 мм для SparkFun.
Как производятся светодиоды
Мы совершим экскурсию по производителю светодиодов и узнаем, как изготавливаются светодиоды PTH 5 мм для SparkFun.
Хотите узнать больше о светодиодах?
На нашей странице LED вы найдете все, что вам нужно знать, чтобы начать использовать эти компоненты в своем проекте.
Отведи меня туда!
Или ознакомьтесь с некоторыми из этих сообщений блога по теме:
светоизлучающих диодов (LED) — learn.sparkfun.com
Добавлено в избранное Любимый 54Введение
Светодиоды нас окружают: В наших телефонах, автомобилях и даже в домах.Каждый раз, когда загорается что-то электронное, есть большая вероятность, что за ним находится светодиод. Они бывают самых разных размеров, форм и цветов, но независимо от того, как они выглядят, у них есть одна общая черта: они — бекон электроники. Они широко используются для улучшения любого проекта и часто добавляются к невероятным вещам (ко всеобщему удовольствию).
Однако, в отличие от бекона, после приготовления они бесполезны. Это руководство поможет вам избежать случайных светодиодных барбекю! Но обо всем по порядку.Что именно — это эта светодиодная штука, о которой все говорят?
светодиода («элли-и-ди») — это особый тип диодов, преобразующих электрическую энергию в свет. Фактически, LED расшифровывается как «Light Emitting Diode». (Он делает то, что написано на жестяной коробке!) И это отражается в сходстве схемных символов диода и светодиода:
Короче говоря, светодиоды похожи на крошечные лампочки. Однако светодиоды требуют намного меньше энергии для включения по сравнению. Они также более энергоэффективны, поэтому не нагреваются, как обычные лампочки (если вы действительно не накачиваете их энергией).Это делает их идеальными для мобильных устройств и других приложений с низким энергопотреблением. Однако не стоит их исключать из игры с высокой мощностью. Светодиоды высокой интенсивности нашли свое применение в акцентном освещении, прожекторах и даже автомобильных фарах!
У вас уже есть тяга? Желание поставить светодиоды на все? Хорошо, оставайтесь с нами, и мы покажем вам, как это сделать!
Рекомендуемая литература
Вот еще несколько тем, которые будут обсуждаться в этом руководстве. Если вы не знакомы с каким-либо из них, пожалуйста, ознакомьтесь с соответствующим руководством, прежде чем идти дальше.
Что такое схема?
Каждый электрический проект начинается со схемы. Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.
Что такое электричество?
Мы можем видеть электричество в действии на наших компьютерах, освещающее наши дома, как удары молнии во время грозы, но что это такое? Это непростой вопрос, но этот урок прольет на него некоторый свет!
Диоды
Праймер диодный! Свойства диодов, типы диодов и применение диодов.
Электроэнергетика
Обзор электроэнергии, скорости передачи энергии. Мы поговорим об определении мощности, ваттах, уравнениях и номинальной мощности. 1,21 гигаватта удовольствия от обучения!
Полярность
Введение в полярность электронных компонентов. Узнайте, что такое полярность, в каких частях она есть и как ее идентифицировать.
Рекомендуемый просмотр
Как ими пользоваться
Итак, вы пришли к разумному выводу, что светодиоды нужно ставить на все.Мы думали, ты придешь.
Давайте пройдемся по книге правил:
1) Полярность имеет значение
В электронике полярность указывает, является ли компонент схемы симметричным или нет. Светодиоды, будучи диодами, позволяют току течь только в одном направлении. А когда нет тока, нет света. К счастью, это также означает, что вы не можете сломать светодиод, подключив его обратной стороной. Скорее, это просто не сработает.
Положительная сторона светодиода называется «анодом» и отмечена более длинным «проводом» или ножкой.Другая, отрицательная сторона светодиода называется «катодом» . Ток течет от анода к катоду и никогда в обратном направлении. Перевернутый светодиод может препятствовать правильной работе всей схемы, блокируя ток. Так что не волнуйтесь, если добавление светодиода нарушит вашу цепь. Попробуйте перевернуть.
2) Морское течение равно Моаровому свету
Яркость светодиода напрямую зависит от того, сколько тока он потребляет. Это означает две вещи. Во-первых, сверхяркие светодиоды разряжают батареи быстрее, потому что дополнительная яркость возникает из-за использования дополнительной энергии.Во-вторых, вы можете управлять яркостью светодиода, контролируя количество проходящего через него тока. Но установка настроения — не единственная причина сократить свое течение.
3) Есть такая вещь, как слишком много мощности
Если вы подключите светодиод непосредственно к источнику тока, он попытается рассеять столько энергии, сколько ему позволено потреблять, и, как трагические герои прошлого, он уничтожит себя. Вот почему важно ограничить силу тока, протекающего через светодиод.
Для этого мы используем резисторы. Резисторы ограничивают поток электронов в цепи и защищают светодиод от попыток потреблять слишком большой ток. Не волнуйтесь, требуется лишь немного математики, чтобы определить лучшее значение резистора для использования. Вы можете узнать все об этом в примерах применения нашего руководства по резисторам!
Резисторы
1 апреля 2013 г.
Учебник по резисторам. Что такое резистор, как они ведут себя параллельно / последовательно, расшифровка цветовых кодов резисторов и применения резисторов.
Не позволяйте всей этой математике пугать вас, на самом деле довольно сложно все испортить слишком сильно. В следующем разделе мы рассмотрим, как сделать светодиодную схему без калькулятора.
Светодиоды без математики
Прежде чем мы поговорим о том, как читать даташит, давайте подключим несколько светодиодов. В конце концов, это руководство по светодиодам, а не руководство по и .
Это также не учебник по математике, поэтому мы дадим вам несколько практических правил по настройке и работе светодиодов.Как вы, наверное, уже поняли из информации в последнем разделе, вам понадобится аккумулятор, резистор и светодиод. Мы используем батарею в качестве источника питания, потому что ее легко найти и она не может обеспечивать опасное количество тока.
Базовый шаблон для схемы светодиода довольно прост: просто подключите батарею, резистор и светодиод последовательно. Как это:
Резистор 330 Ом
Хорошее сопротивление резистора для большинства светодиодов составляет 330 Ом (оранжевый — оранжевый — коричневый).Вы можете использовать информацию из последнего раздела, чтобы помочь вам определить точное значение, которое вам нужно, но это светодиоды без математики … Итак, начните с подключения резистора 330 Ом в приведенную выше схему и посмотрите, что произойдет.
Пробная версия и ошибка
Что интересно в резисторах, так это то, что они рассеивают дополнительную мощность в виде тепла, поэтому, если у вас есть резистор, который нагревается, вам, вероятно, понадобится меньшее сопротивление. Однако, если ваш резистор слишком мал, вы рискуете пережечь светодиод! Учитывая, что у вас есть несколько светодиодов и резисторов, с которыми можно поиграть, вот блок-схема, которая поможет вам разработать схему светодиодов методом проб и ошибок:
Броски с таблеткой
Еще один способ зажечь светодиод — просто подключить его к батарейке типа «таблетка»! Поскольку батарейка не может подавать достаточно тока, чтобы повредить светодиод, вы можете соединить их напрямую! Просто вставьте батарейку CR2032 между выводами светодиода.Длинная ножка светодиода должна касаться стороны батареи, отмеченной знаком «+». Теперь вы можете обернуть все это скотчем, добавить магнит и приклеить его к вещам! Ура пуховикам!
Конечно, если вы не получаете хороших результатов с помощью метода проб и ошибок, вы всегда можете достать свой калькулятор и вычислить его. Не волнуйтесь, рассчитать лучшее значение резистора для вашей схемы несложно. Но прежде чем вы сможете определить оптимальное значение резистора, вам нужно будет найти оптимальный ток для вашего светодиода.Для этого нам нужно сообщить в таблицу …
Узнать подробности
Не подключайте какие-либо странные светодиоды к своим цепям, это просто не здорово. Сначала узнайте их. А как лучше даташит читать.
В качестве примера мы рассмотрим техническое описание нашего базового красного 5-миллиметрового светодиода.
Светодиодный ток
Начиная сверху и спускаясь вниз, первое, что мы встречаем, — это очаровательный столик:
Ах да, но что все это значит?
В первой строке таблицы указывается, какой ток ваш светодиод может выдерживать непрерывно.В этом случае вы можете дать ему 20 мА или меньше, и он будет светить наиболее ярко при 20 мА. Вторая строка сообщает нам, каким должен быть максимальный пиковый ток для коротких импульсов. Этот светодиод может обрабатывать короткие удары до 30 мА, но вы не хотите поддерживать этот ток слишком долго. Эта таблица даже достаточно полезна, чтобы предложить стабильный диапазон тока (в третьей строке сверху) 16-18 мА. Это хорошее целевое число, которое поможет вам произвести расчеты резисторов, о которых мы говорили.
Следующие несколько строк менее важны для целей данного руководства.Обратное напряжение — это свойство диода, о котором в большинстве случаев не стоит беспокоиться. Рассеиваемая мощность — это количество энергии в милливаттах, которое светодиод может использовать до получения повреждений. Это должно работать само по себе, пока вы держите светодиод в пределах предполагаемых номинальных значений напряжения и тока.
Напряжение светодиода
Давайте посмотрим, какие еще таблицы они здесь поставили … Ах!
Это полезный столик! Первая строка сообщает нам, каким будет падение прямого напряжения на светодиоде.Прямое напряжение — это термин, который часто используется при работе со светодиодами. Это число поможет вам решить, какое напряжение вашей цепи потребуется для подачи на светодиод. Если у вас есть более одного светодиода, подключенного к одному источнику питания, эти числа действительно важны, потому что прямое напряжение всех светодиодов, сложенных вместе, не может превышать напряжение питания. Мы поговорим об этом более подробно позже, в более глубоком разделе этого руководства.
Длина волны светодиода
Вторая строка в этой таблице сообщает нам длину волны света.Длина волны — это, по сути, очень точный способ объяснить, какого цвета свет. Это число может немного отличаться, поэтому таблица дает нам минимум и максимум. В данном случае это от 620 до 625 нм, что находится как раз на нижнем красном конце спектра (от 620 до 750 нм). Опять же, мы рассмотрим длину волны более подробно в более глубоком разделе.
Яркость светодиода
Последняя строка (обозначенная как «Luminous Intensity») — это показатель яркости светодиода. Единица mcd, или милликандела , является стандартной единицей измерения интенсивности источника света.Этот светодиод имеет максимальную интенсивность 200 мкд, что означает, что он достаточно яркий, чтобы привлечь ваше внимание, но не совсем яркий фонарик. На 200 мкд этот светодиод будет хорошим индикатором.
Угол обзора
Далее у нас есть веерообразный график, который представляет угол обзора светодиода. В светодиодах разных стилей используются линзы и отражатели, чтобы либо сконцентрировать большую часть света в одном месте, либо максимально широко его распределить. Некоторые светодиоды похожи на прожекторы, испускающие фотоны во всех направлениях; Другие настолько направлены, что вы не можете сказать, что они идут, если не смотрите прямо на них.Чтобы прочитать график, представьте, что светодиод вертикально стоит под ним. «Спицы» на графике обозначают угол обзора. Круглые линии представляют интенсивность в процентах от максимальной интенсивности. У этого светодиода довольно узкий угол обзора. Вы можете видеть, что если смотреть прямо на светодиод, то он самый яркий, потому что при 0 градусах синие линии пересекаются с внешним кругом. Чтобы получить угол обзора 50%, то есть угол, при котором свет становится вдвое слабее, проследите по кругу 50% вокруг графика, пока он не пересечет синюю линию, затем следуйте за ближайшей спицей, чтобы определить угол.Для этого светодиода угол обзора 50% составляет около 20 градусов.
Размеры
Наконец, механический чертеж. Это изображение содержит все размеры, которые вам понадобятся для установки светодиода в корпусе! Обратите внимание, что, как и у большинства светодиодов, у этого есть небольшой фланец внизу. Это очень удобно, если вы хотите установить его на панели. Просто просверлите отверстие идеального размера для корпуса светодиода, и фланец не даст ему провалиться!
Теперь, когда вы знаете, как расшифровать техническое описание, давайте посмотрим, какие необычные светодиоды вы можете встретить в дикой природе…
Типы светодиодов
Поздравляю, вы знаете основы! Может быть, вы даже заполучили несколько светодиодов и начали зажигать, это круто! Как бы вы хотели активизировать свою игру в миг? Давайте поговорим о том, как сделать это за пределами вашего стандартного светодиода.
Крупный план сверхяркого светодиода 5 мм. Крупный план
Типы светодиодов
А вот и другие персонажи.
RGB светодиоды
СветодиодыRGB (красный-зеленый-синий) — это фактически три светодиода в одном! Но это не значит, что он может делать только три цвета.Поскольку красный, зеленый и синий являются дополнительными основными цветами, вы можете управлять интенсивностью каждого из них, чтобы создать каждый цвет радуги. Большинство светодиодов RGB имеют четыре контакта: по одному для каждого цвета и общий контакт. У некоторых общий контакт — это анод, а у других — катод.
Светодиод с общим прозрачным катодом RGB
светодиода с интегральными схемами
Велоспорт
Некоторые светодиоды умнее других. Возьмем, к примеру, светодиодный индикатор цикла. Внутри этих светодиодов на самом деле есть интегральная схема, которая позволяет светодиоду мигать без какого-либо внешнего контроллера.Вот крупный план ИС (большой черный квадратный чип на кончике наковальни), контролирующий цвета.
5-миллиметровый светодиод с медленным циклом крупным планом
Просто включите его и смотрите! Они отлично подходят для проектов, где вам нужно немного больше действий, но нет места для схем управления. Есть даже мигающие светодиоды RGB, которые сменяют тысячи цветов!
Адресные светодиоды
Светодиоды других типов можно регулировать индивидуально.Существуют различные наборы микросхем (WS2812, APA102, UCS1903, и это лишь некоторые из них), используемые для управления отдельным светодиодом, соединенным в цепочку. Ниже представлен крупный план WS2812. Большая квадратная микросхема справа управляет цветами по отдельности.
Адресный WS2812 PTH крупным планом
Встроенный резистор
Что это за магия? Светодиод со встроенным резистором? Вот так. Есть также светодиоды с небольшим токоограничивающим резистором. Если вы внимательно посмотрите на изображение ниже, на стойке есть небольшая черная квадратная микросхема, которая ограничивает ток на этих типах светодиодов.
Светодиод со встроенным резистором крупным планом
Итак, подключите светодиод со встроенным резистором к источнику питания и зажгите его! Мы протестировали эти типы светодиодов при напряжении 3,3, 5 и 9 В.
Суперяркий зеленый светодиод с питанием от встроенного резистора
Примечание: В техническом описании светодиодов со встроенным резистором указано, что рекомендуемое прямое напряжение составляет около 5 В. При тестировании на 5 В он потребляет около 18 мА.Стресс-тест с батареей 9В, тянет около 30мА. Вероятно, это верхний предел входного напряжения. Использование более высокого напряжения может сократить срок службы светодиода. При напряжении около 16 В светодиод перегорел во время наших стресс-тестов.
Пакеты для поверхностного монтажа (SMD)
СветодиодыSMD — это не столько конкретный вид светодиода, сколько тип корпуса. По мере того как электроника становится все меньше и меньше, производители придумали, как втиснуть больше компонентов в меньшее пространство. Детали SMD (устройство для поверхностного монтажа) представляют собой крошечные версии своих стандартных аналогов.Вот крупный план адресного светодиода WS2812B, упакованного в небольшой корпус 5050.
Адресный WS2812B Крупный план
СветодиодыSMD бывают разных размеров, от довольно больших до меньших, чем рисовое зерно! Поскольку они такие маленькие и у них есть прокладки вместо ножек, с ними не так легко работать, но если у вас мало места, они могут быть именно тем, что прописал врач.
| WS2812B-5050 Упаковка | APA102-2020 Пакет |
Светодиоды SMD также упрощают и ускоряют сборку и установку машин для установки партии светодиодов на печатные платы и полосы.Вероятно, вы не стали бы вручную паять все эти компоненты вручную.
| Крупный план адресной светодиодной матрицы 8×32 (WS2812-5050) | Адресная светодиодная лента 5M (APA102-5050) с питанием от ленты |
Высокая мощность
мощных светодиода от таких производителей, как Luxeon и CREE, невероятно яркие. Это ярче суперяркости! Обычно светодиод считается высокомощным, если он может рассеивать 1 Вт или более мощности.Это необычные светодиоды, которые вы найдете в действительно хороших фонариках. Массивы из них могут быть построены даже для прожекторов и автомобильных фар. Поскольку через светодиоды пропускается очень много энергии, для них часто требуются радиаторы. Радиатор — это, по сути, кусок теплопроводящего металла с большой площадью поверхности, задача которого — отводить как можно больше отработанного тепла в окружающий воздух. В конструкцию какой-либо коммутационной платы, например, показанной ниже, может быть встроено некоторое тепловыделение.
| Светодиод высокой мощности RGB | Алюминиевая задняя часть для рассеивания тепла |
Светодиоды высокой мощности могут выделять так много тепла, что они могут повредить себя без надлежащего охлаждения. Не позволяйте термину «отработанное тепло» вводить вас в заблуждение, эти устройства по-прежнему невероятно эффективны по сравнению с обычными лампами. Для управления вы можете использовать светодиодный драйвер постоянного тока.
Специальные светодиоды
Есть даже светодиоды, которые излучают свет за пределами нормального видимого спектра. Например, вы, вероятно, используете инфракрасные светодиоды каждый день. Они используются в таких вещах, как телевизионные пульты дистанционного управления, для отправки небольших фрагментов информации в виде невидимого света! Они могут выглядеть как стандартные светодиоды, поэтому их будет сложно отличить от обычных светодиодов.
ИК-светодиод
На противоположном конце спектра также можно встретить ультрафиолетовые светодиоды. Ультрафиолетовые светодиоды заставят определенные материалы светиться, как черный свет! Они также используются для дезинфекции поверхностей, потому что многие бактерии чувствительны к УФ-излучению.Они также могут быть использованы для обнаружения подделок (счетов, кредитных карт, документов и т. Д.), Солнечных ожогов, список можно продолжить. При использовании этих светодиодов надевайте защитные очки.
УФ-светодиод для проверки банкноты США
Другие светодиоды
Имея в вашем распоряжении такие модные светодиоды, нет оправдания тому, что ничего не светится. Однако, если ваша жажда знаний о светодиодах не утолена, читайте дальше, и мы подробно рассмотрим светодиоды, цвет и интенсивность света!
Углубляясь в глубины
Итак, вы закончили серию LEDs 101 и хотите большего? О, не волнуйтесь, у нас есть еще.Начнем с науки, которая заставляет светодиоды светиться … эээ … мигать. Мы уже упоминали, что светодиоды — это особый вид диодов, но давайте углубимся в то, что это означает:
То, что мы называем светодиодом, на самом деле является светодиодом и упаковкой вместе, но сам светодиод на самом деле крошечный! Это чип из полупроводникового материала, легированного примесями, который создает границу для носителей заряда. Когда ток течет в полупроводник, он перескакивает с одной стороны этой границы на другую, высвобождая при этом энергию.В большинстве диодов эта энергия уходит в виде тепла, но в светодиодах эта энергия рассеивается в виде света!
Длина волны света и, следовательно, цвет зависит от типа полупроводникового материала, из которого изготовлен диод. Это связано с тем, что структура энергетических зон полупроводников отличается в зависимости от материала, поэтому фотоны излучаются с разными частотами. Вот таблица распространенных светодиодных полупроводников по частоте:
Усеченная таблица полупроводниковых материалов по цвету. Полная таблица доступна в статье Википедии для «LED» .В то время как длина волны света зависит от ширины запрещенной зоны полупроводника, интенсивность зависит от количества энергии, проталкиваемой через диод.Мы немного говорили об интенсивности света в предыдущем разделе, но это нечто большее, чем просто цифра, показывающая, насколько ярко что-то выглядит.
Единица измерения силы света называется кандела, хотя, когда вы говорите об интенсивности отдельного светодиода, вы обычно находитесь в диапазоне милликандел. В этом устройстве интересно то, что на самом деле это не показатель количества световой энергии, а реальный показатель «яркости». Это достигается за счет того, что мощность, излучаемая в определенном направлении, взвешивается по функции яркости света.Человеческий глаз более чувствителен к некоторым длинам волн света, чем к другим, и функция яркости является стандартизированной моделью, которая учитывает эту чувствительность.
Яркость светодиодов может варьироваться от десятков до десятков тысяч милликандел. Световой поток на вашем телевизоре, вероятно, составляет около 100 мкд, тогда как у хорошего фонарика может быть 20 000 мкд. Смотреть прямо во все, что ярче нескольких тысяч милликандел, может быть болезненным; не пытайся.
Падение прямого напряжения
О, я также обещал, что мы поговорим о концепции прямого падения напряжения.Помните, когда мы смотрели техническое описание и упоминали, что прямое напряжение всех ваших светодиодов вместе взятых не может превышать напряжение вашей системы? Это связано с тем, что каждый компонент в вашей схеме должен на совместно использовать напряжения, и количество напряжения, которое каждая часть использует вместе, всегда будет равняться доступному количеству. Это называется законом напряжения Кирхгофа. Таким образом, если у вас есть источник питания 5 В и каждый из ваших светодиодов имеет прямое падение напряжения 2,4 В, вы не можете питать более двух одновременно.
Законы Кирхгофа также пригодятся, когда вы хотите приблизительно определить напряжение на данной детали на основе прямого напряжения других деталей. Например, в примере, который я только что привел, есть источник питания 5 В и 2 светодиода с падением прямого напряжения 2,4 В каждый. Конечно, мы бы хотели добавить резистор, ограничивающий ток, верно? Как узнать напряжение на резисторе? Это просто:
5 (напряжение системы) = 2,4 (светодиод 1) + 2,4 (светодиод 2) + резистор
5 = 4.8 + резистор
Резистор = 5-4,8
Резистор = 0,2
Значит, на резисторе 0,2 В! Это упрощенный пример, и это не всегда так просто, но, надеюсь, он дает вам представление о том, почему так важно прямое падение напряжения. Используя число напряжения, которое вы получаете из законов Кирхгофа, вы также можете делать такие вещи, как определение тока через компонент, используя закон Ома. Короче говоря, вы хотите, чтобы напряжение вашей системы было равным ожидаемому прямому напряжению компонентов вашей комбинированной схемы.
Расчет резисторов ограничения тока
Если вам нужно рассчитать точное значение резистора, ограничивающего ток, последовательно со светодиодом, ознакомьтесь с одним из примеров применения в руководстве по резисторам для получения дополнительной информации.
Ресурсы и дальнейшее развитие
Вы сделали это! Вы знаете, почти все … о светодиодах. А теперь иди и зажигай светодиоды, что хочешь! А теперь … драматическая реконструкция светодиода без перенапряжения токоограничивающего резистора и его выгорания:
Ага… это не впечатляюще.
Если вы хотите узнать больше о некоторых темах, связанных со светодиодами, посетите эти другие руководства:
Свет
Свет — полезный инструмент для инженера-электрика. Понимание того, как свет соотносится с электроникой, является фундаментальным навыком для многих проектов.
ИК-связь
В этом руководстве объясняется, как работает обычная инфракрасная (ИК) связь, а также показано, как настроить простой ИК-передатчик и приемник с Arduino.
Как производятся светодиоды
Мы совершим экскурсию по производителю светодиодов и узнаем, как изготавливаются светодиоды PTH 5 мм для SparkFun.
Туфли с подсветкой DIY
В этом руководстве вы найдете все, что вам нужно знать, чтобы сделать свои собственные светящиеся высокие кроссовки!
Хотите узнать больше о светодиодах?
На нашей странице LED вы найдете все, что вам нужно знать, чтобы начать использовать эти компоненты в своем проекте.
Отведи меня туда!
Или ознакомьтесь с некоторыми из этих сообщений блога по теме:
Лучшая цена светодиодов на борту USB — Отличные предложения на светодиоды на борту USB от мировых продавцов светодиодов на борту USB
Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для светодиодов на плате USB.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот верхний светодиод на борту USB в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что у вас есть светодиоды на USB-разъеме AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в светодиодных индикаторах на плате USB и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести leds on board usb по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Лучшая цена светодиодная плата Arduino — Отличные предложения на светодиодную плату Arduino от глобальных продавцов светодиодных плат Arduino
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для платы светодиодов Arduino.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта верхняя светодиодная панель Arduino в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили светодиодную панель arduino на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в светодиодной плате Arduino и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести leds board arduino по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Управление светодиодами PWR и ACT на Raspberry Pi
Все модели Raspberry Pi имеют несколько встроенных светодиодов; в более ранних моделях индикаторы состояния PWR, ACT и сети были расположены на самой плате; у B + и модели 2 B сетевые светодиоды переместились на сам сетевой разъем, оставив только два светодиода; PWR (красный светодиод) и ACT (зеленый светодиод).
Обычно, когда Pi включен, за исключением случаев, когда напряжение питания падает ниже примерно 4,5 В постоянного тока, красный светодиод PWR продолжает гореть, несмотря ни на что. Если вы хотите «отключить» светодиод, вам придется наклеить на него кусок ленты или что-то еще, или достать паяльник и немного изменить оборудование.
Raspberry Pi модель 2 B, B + и A +
К счастью, с Pi 2 модели B, B +, A + и Zero вы можете управлять светодиодами в программном обеспечении несколькими различными способами. Самый простой способ изменить способ работы этих светодиодов — изменить триггер для каждого светодиода, установив его в / sys / class / leds / led [LED_ID] / trigger , где вы замените [LED_ID] на . 0 для зеленого светодиода ACT и 1 для красного светодиода PWR.
Например:
# Установить индикатор PWR LED в режим GPIO (по умолчанию выключено).
echo gpio | sudo tee / sys / class / светодиоды / led1 / триггер
# (Необязательно) Включите (1) или выключите (0) светодиод PWR.
echo 1 | sudo tee / sys / class / leds / led1 / яркость
echo 0 | sudo tee / sys / class / светодиоды / led1 / яркость
# Верните светодиод PWR обратно в режим обнаружения пониженного напряжения.
вход эха | sudo tee / sys / класс / светодиоды / светодиод1 / триггер
# Установите светодиод ACT для срабатывания на cpu0 вместо mmc0 (доступ к SD-карте).
echo cpu0 | sudo тройник / sys / класс / светодиоды / led0 / триггер
Я использую эту возможность, чтобы выключить ярко-красный светодиод PWR на моем Raspberry Pis, так как я использую приличные блоки питания и предпочитаю сэкономить несколько мВт, используемых светодиодом, чтобы я мог сэкономить пенни или два в течение следующих нескольких лет 🙂
Если вы хотите отключить оба светодиода навсегда, добавьте следующее в файл /boot/config.txt :
# Отключить светодиод ACT.
dtparam = act_led_trigger = none
dtparam = act_led_activelow = off
# Отключить светодиод PWR.
dtparam = pwr_led_trigger = none
dtparam = pwr_led_activelow = off
Raspberry Pi Zero
Значения Pi Zero противоположны, и у него только один светодиод, led0 (помечен на плате «ACT»). По умолчанию индикатор включен (яркость 0 ) и выключает (яркость 1 ), чтобы указать активность диска.
Если вы хотите полностью выключить светодиод на Pi Zero, выполните следующие две команды:
# Установите триггер Pi Zero ACT LED в положение «нет».
эхо нет | sudo тройник / sys / класс / светодиоды / led0 / триггер
# Выключите индикатор Pi Zero ACT.
echo 1 | sudo tee / sys / класс / светодиоды / led0 / яркость
Чтобы сделать эти настройки постоянными, добавьте следующие строки в файл Pi /boot/config.txt и перезагрузитесь:
# Отключить светодиод ACT на Pi Zero.
dtparam = act_led_trigger = none
dtparam = act_led_activelow = on
