Gjithçka që duhet të dini për LED -të: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Një diodë emetuese e dritës është një pajisje elektronike që lëshon dritë kur kalon rrymë përmes saj. LED janë përbërës të vegjël, jashtëzakonisht efikas, të ndritshëm, të lirë, elektronikë. Njerëzit mendojnë se LED -të janë vetëm përbërës të zakonshëm të emetimit të dritës dhe kanë tendencë të anashkalojnë Faktet dhe Karakteristikat Interesante të LED -ve. Në këtë udhëzues do t'ju mësoj "Gjithçka që duhet të dini për LEDs", e cila përfshin Vlerësimet e tyre të Punës, Rrymës dhe Fuqisë, Ndërtimet, Llojet, Llogaritësin e Rezistencës për LED, Përdorimet, Testimin dhe një qark të thjeshtë LED.

Këtu keni një lidhje me aplikacionin pa Android për 'Llogaritësin e Rezistencës LED': Llogaritësi i Rezistencës LED. Ky aplikacion ju ndihmon të llogaritni vlerën e duhur të rezistencës të kërkuar për një LED.

Historia e LED

Kapiteni Henry Joseph Round ishte një nga pionierët e hershëm të radios dhe mori 117 patenta. Ai ishte i pari që raportoi vëzhgimin e elektroluminescencës nga një diodë, duke çuar në zbulimin e diodës që lëshon dritë. Vladimirovich Losev vëzhgoi emetimin e dritës nga kryqëzimet e kontaktit të pikës carborundum. Gjatë punës së tij si teknik i radios, ai vuri re se diodat kristale të përdorura në marrës radio lëshonin dritë kur rryma kalonte nëpër to. Në 1927, Losev botoi detaje në një revistë ruse në lidhje me punën e tij në diodat që lëshojnë dritë. Nja dy vjet më vonë Nick Holonyak, Jr. shpiku LED-in e parë me spektër të dukshëm (të kuq) në 1962 ndërsa punonte si shkencëtar konsulent në një laborator të General Electric Company në Sirakuzë, Nju Jork.

Lista e Pjesëve:

• LED me ngjyra të ndryshme - AliExpress
• LED RGB - AliExpress
• LED LED - AliExpress

Hapi 1: Përbërja dhe puna

IMAZH:

1. Dremeling një LED.
2. Pamja e sipërme e Elektodeve të ZHEL. (katodë më e madhe, anodë më e vogël).
3. Afërfaqja e Anodës dhe Katodës së ZHEL. (LED e prerë në gjysmë).
4. Anoda dhe katoda e ZHEL -it të hequr nga guaska plastike.

Përbërja

LED -et më të zakonshëm përbëhen nga Galium (Ga), Arsenik (Si) dhe Fosfor (P). LED -të moderne nuk janë vetëm lloje GaAsP - prodhimet e tjera gjysmëpërçuese janë të shumta! Këta Gjysmëpërçues përdoren gjithashtu në komponentë të tjerë të ndryshëm Elektronikë.

Duke punuar

Një LED është një diodë P-N Junction që lëshon Dritë. Kur një LED është në paragjykim përpara, ai lëshon dritë në vend të nxehtësisë së gjeneruar nga një diodë normale. Kur kryqëzimi P-N është në paragjykim përpara, në rast të një LED disa nga vrimat kombinohen me elektronet e Rajonit N dhe disa prej elektroneve nga N kombinohen me vrimën nga rajoni P-. Çdo rekombinim rrezaton dritë ose Fotone.

LED -të kanë një polaritet dhe kështu nuk funksionojnë nëse janë të lidhur në paragjykim të kundërt. Metoda më e lehtë për të kontrolluar polaritetin e LED të zakonshëm është duke e mbajtur LED afër syrit tuaj. Do të shihni që ka dy elektroda. Më e trashë është Katoda (-). Drita lëshohet nga katoda. Elektroda më e hollë është Anoda (+). [Edhe pse kjo metodë e kontrollimit të polaritetit nuk do të funksionojë për disa LED si LED me efikasitet të lartë, etj ku e kundërta është e vërtetë]. Në përgjithësi LED -të janë prodhuar në mënyrë që gjatësia e prizave të katodës dhe anodës të ndryshojnë. Për shkak të kësaj LED janë prodhuar me plumb Anode (+) më gjatë se plumbi Katod (-). Kjo gjithashtu e bën më të lehtë përcaktimin e polaritetit. Shënim: Disa prodhues i mbajnë të dyja prizat e elektrodave në të njëjtën gjatësi. Për të provuar polaritetin që ju nevojitet për të përdorur një multimetër.

Hapi 2: Vlerësimet aktuale dhe të fuqisë, Ligji i Haitz

IMAGE: Simbol LED

LED -të e zakonshme IR mund të funksionojnë deri në 1.5V, por nevoja e zakonshme e LED -it të Kuq ~ 1.8V, nevoja e LED -ve të gjelbër të zakonshëm ~ 2V dhe LED -ve të zakonshëm blu dhe të bardhë (të cilët natyrisht janë blu me një shtresë fosfori) kanë nevojë për një 3V të mirë.

LEDs nuk kanë një "vlerësim të tensionit"; ato nxiten nga rryma. Shkëlqimi është afërsisht proporcional me rrymën, dhe jo drejtpërdrejt proporcional me tensionin. Në çdo rrymë të veçantë, ata do të kenë një tension përpara, por që është dytësor ndaj rrymës, i cili është faktori kryesor që duhet kontrolluar.

Vlerësimet aktuale

Vlerësimet aktuale të LED -ve janë gjithashtu të ngjashme Vlerësimet e Tensionit. Zakonisht LED -të kanë një vlerësim standard të rrymës. Shumica e LED-ve kërkojnë rreth 5-25 mA. Rryma e kërkuar nga një LED ndonjëherë varet nga Ngjyra e LED. Nëse furnizoni rrymë të tepërt, LED do të digjet dhe do të dëmtohet. Nga ana tjetër, nëse furnizoni rrymë shumë të ulët, LED nuk do të prodhojë prodhimin e tij maksimal. LED -të moderne ultrabright të kuqe/jeshile mund të japin dalje të pranueshme (për përdorim të statusit, etj) në 1mA

Vlerësimet e fuqisë

Një LED mund të ketë vlerësime të ndryshme të energjisë në varësi të Llojit të tyre, Ndërtimit dhe Vlerësimeve Aktuale, etj. LED gjithashtu vijnë në paketat 'LED me fuqi të lartë'. LED -të janë më pak të paefektshëm sesa llambat konvencionale të tilla si llambat CFL dhe llambat inkandeshente.

Ligji i Haitz

Aty thuhet se çdo dekadë, kostoja për lumen (njësia e dritës së dobishme të emetuar) bie me një faktor 10, dhe sasia e dritës së gjeneruar për paketë LED rritet me një faktor 20, për një gjatësi vale (ngjyrë) të dritës. Konsiderohet si homologu LED i ligjit të Moore, i cili thotë se numri i transistorëve në një qark të integruar të caktuar dyfishohet çdo 18 deri në 24 muaj. Të dy ligjet mbështeten në optimizimin e procesit të prodhimit të pajisjeve gjysmëpërçuese.

Hapi 3: Ndërtoni

IMAZH:

1. LED bazë.
2. Kupolë LED.
3. SMD LED (e madhe).
4. SMD LED (e vogël).
5. LED i ekranit i përdorur në ekranin me 7 segmente.

LED -të prodhohen në forma dhe madhësi të ndryshme. Ngjyra e lenteve plastike është shpesh e njëjtë me ngjyrën aktuale të dritës së emetuar, por jo gjithmonë. Për shembull, plastika vjollce përdoret shpesh për LED me rreze infra të kuqe, dhe shumica e pajisjeve blu kanë kuti të pangjyrë. LED-të moderne me fuqi të lartë të tilla si ato të përdorura për ndriçim dhe ndriçim prapa gjenden në përgjithësi në paketat e pajisjeve të montimit në sipërfaqe (SMD). Disa LED kanë lente plastike të shpërndara.

LED bazë

LED bazë është një nga LED -të më të përdorur gjerësisht. Për shkak të popullaritetit të saj, pija e saj është relativisht më e lirë në krahasim me ato të tjera LED. Duket shumë themelore dhe dizajni është shumë i thjeshtë.

Kupolë LED

Ky është një lloj LED i cili është formuar si një "Kupolë". Kjo formë është projektuar për të rritur zonën në të cilën transmetohet drita. Me fjalë të tjera, Këndi i Emetimit (Rrethi) i Dritës nga ZHEL është më i madh se ZHEL -i Bazë. Kjo në përgjithësi kontrollohet nga sa larg e vendosin emetuesin e dritës nga kupola. Fletët e specifikimeve pothuajse gjithmonë ju japin një "kënd gjysmë të fuqisë" (këndi jashtë boshtit në të cilin po shihni vetëm gjysmën e shkëlqimit). Nëse doni një kënd shumë më të gjerë të emetimit, mund ta prishni kupolën me një mjet dremel. Nëse ju intereson, atëherë mund të paraqisni ose lustroni fundin, por nuk është e nevojshme. Sa më afër që ta shkurtoni atë me pajisjen e emetimit, aq më gjerë do të merrni këndin. Por kini kujdes që të mos prisheni shumë ngushtë sepse aty ka një tel të vogël që zakonisht nuk mund të shihet me sy. Edhe pse ky lloj LED është pak më i shtrenjtë se një led bazë.

SMD LED

Ky lloj LED është përgjithësisht shumë i vogël në madhësi. SMD do të thotë pajisje e montuar në sipërfaqe. Dhe siç sugjeron emri i tij, ky LED është ngjitur në sipërfaqen e PCB-së, ndryshe nga komponentët konvencionalë të "vrimave". Këto LED janë të lidhura në përgjithësi nga Makineritë (Robotët e Salduar Precize) dhe janë jashtëzakonisht të vështira për t'u lidhur me dorë (megjithëse nuk është e pamundur të bashkohen LED të SMD me dorë). Për të bashkuar LED -të SMD me dorë ju duhet vetëm një hekur me saldim të hollë, disa saldime të hollë, një dritë të ndritshme, dhe ndoshta një zmadhues dhe disa aftësi të mira dhe të sakta të saldimit.

LED ekran

Ky lloj LED përdoret kryesisht në ekranet pasi forma e tij është e sheshtë.

Hapi 4: Llojet

IMAZH:

1. LED të kupolës.
2. LED -të IR.
3. 7 Segment LED i ekranit
4. Tri ngjyra LED (LED që ndryshon ngjyrën).

LED me ngjyra

LED me ngjyra dhe të bardha përdoren kryesisht në Tregues, Llamba, Pajisje Ndriçimi, etj. Ato janë një nga LED -të më të përdorura

LED për ndryshimin e ngjyrës (Tri/LED me dy ngjyra)

Në këtë lloj LED, ngjyra e emetuar nga LED ndryshon brenda një periudhe të caktuar kohe. Një qark i vogël i integruar (IC) është ngulitur në këtë inorder LED për të kontrolluar vonesën kohore midis kalimit të ngjyrave të ndryshme. LED -të tri/dyngjyrëshe nuk ndryshojnë ngjyrë ato janë në fakt dy LED të veçantë (shpesh të kuq dhe të gjelbër) në një paketë. Ju e ktheni njërën ose tjetrën për të prodhuar dy ngjyra dhe të dyja për të bërë një të tretë.

LED me rreze infra të kuqe (IR)

Ky lloj i rrezeve LED rrezet infra të kuqe të dritës. Këto rreze infra të kuqe nuk mund të shihen nga Syri i Njeriut. Ky lloj LED në përgjithësi funksionon në një frekuencë transmetimi prej 38KHz. Projektuesi modulon LED si një mënyrë që marrësi ta diskriminojë atë nga burimet e tjera IR. LED-të gjithashtu modulohen në frekuenca shumë të ulëta për të treguar thjesht një LED që pulson, dhe shpesh modulohen në frekuenca relativisht të larta me cikël detyre të ndryshëm për të kontrolluar në mënyrë efektive shkëlqimin e tyre. Dhe pastaj disa modulohen në frekuenca shumë më të larta për të dërguar të dhëna (siç përdoren në fibrat optike për shembull). Përdoret kryesisht në pajisjet e komunikimit me telekomandë dhe me rreze të vogël. Ju mund të provoni një LED IR duke e parë atë nën një Kamera ndërsa një rrymë po aplikohet nëpër LED. Me fjalë të tjera, kamerat mund të zbulojnë rrezet IR të emetuara nga LED. Kamerat që nuk kanë një filtër bllok IR në përgjithësi mund të shohin afër IR mjaft mirë (dhe kanë tendencë të jenë kamera të lira dhe veçanërisht kamera sigurie). Por duhet përmendur se edhe disa kamera të celularëve nuk i shohin fare mirë LED -të IR për shkak të filtrit të tyre të bllokut IR.

7 Segment LED i ekranit

Një LED me 7 segmente LED është një LED i përbërë nga 7 LED të ekranit të lidhur në formën e një 8. Përdoret në kalkulatorë, ekrane, etj. Një LED i ngjashëm me këtë përdoret gjithashtu për të shfaqur alfabetet.

LED LED

LED -të ultraviolet lëshojnë rreze ultravjollce të dritës. Këto rreze kanë aplikime të ndryshme si Sterilizimi, Pastrimi i Ujit, etj.

Hapi 5: Llogaritësi i rezistencës për LED -të

IMAGJET:

1. Rezistorë të ndryshëm dhe një LED.
2. Logoja e Aplikacionit të Llogaritësit të Rezistencës LED.

Pra, pyetja më e zakonshme e bërë në lidhje me LED është rezistenca e përshtatshme për t'u përdorur së bashku. Arsyeja që përdoret një rezistencë së bashku me LED është për t'i mbrojtur ata nga rryma e tepërt e cila mund të djegë dhe dëmtojë LED. Por zgjedhja e LED -it të duhur nuk është aq e thjeshtë. Pse? Epo nëse zgjidhni një rezistencë shumë të lartë, LED nuk do të lëshojë dritën e tij maksimale. Dhe nëse keni një rezistencë të ulët, ka shanse që LED të dëmtohet.

Kështu u shpik një formulë e thjeshtë:

Rezistenca = (Tensioni i Burimit - Tensioni LED) / (Rryma LED / 1000)

*Mbani në mend, Rryma LED është në miliamps (mA)

Për ta bërë këtë llogaritje më të lehtë, mund të përdorni këtë Llogaritës të Rezistencës LED të Aplikacionit Android pa pagesë. Shtë një aplikacion i krijuar posaçërisht për këtë Udhëzues. Karakteristika të tjera dhe më shumë funksione dhe kalkulatorë të lidhur me elektronikën do t'i shtohen këtij aplikacioni. Aplikacioni është zhvilluar nga BluBot Technologies. Ju mund të shikoni udhëzimet e tij dhe ta kontaktoni atë përmes Orangeboard @Nathan Neal Dmello. Ai gjithashtu ndërmerr projekte të ndryshme të tjera në zhvillimin e Aplikacioneve, Uebfaqeve, Programeve Kompjuterike, etj. Mund ta kontaktoni përmes faqes së tij të internetit.

Hapi 6: Përdor

IMAZH:

1. Telekomanda e TV pa shtypur butonin.
2. Telekomanda e televizorit me butonin e shtypur dhe blic IR LED të zbuluar.
3. Rrip LED i Kupolës nga një elektrik dore.
4. Blic LED i një aparati smartphone.
5. Treguesit e fuqisë LED të një laptopi.

LED -të përdoren kudo. Nga blici i telefonit tuaj, te sistemi muzikor i makinave tuaja, te dritat e kopshtit tuaj, te ekrani i televizorit tuaj. Në thelb natyra e tyre adaptive dhe efektiviteti u ka dhënë atyre një vend në shumicën e pajisjeve elektronike.

Disa nga përdorimet më të njohura janë:

1. Ndriçimi.
2. Shfaqet.
3. Treguesit.
4. Dritat dhe objektet dekorative.
5. Telekomandë.
6. Sterilizimi.
7. Pastrimi i Ujit.
8. Stomatologji dhe aplikime të tjera mjekësore.

Hapi 7: Testimi dhe qarku

IMAZH:

1. Multimetër i përdorur për të testuar LED.
2. Qark i thjeshtë duke përdorur LED.

Duke testuar

Një testues klasik i shpejtë për ngjyrën, shkëlqimin dhe polaritetin është vetëm një qelizë monedhë litiumi 3V (p.sh. CR2032). Sigurisht, prekni vetëm LED me tension më të ulët, përndryshe, përndryshe ato mund të nxehen!

Disa LED mund të testohen për të kontrolluar nëse po funksionon siç duhet duke përdorur një multimetër dhe duke ndjekur hapat:

1. Vendoseni çelësin e multimetrit në funksionin 'Vazhdimësia'.
2. Tani lidhni Anodën (+) e LED me sondën RED/Pozitive/(+) të multimetrit dhe lidhni katodën (-) të LED me sondën BLACK/Negative/(-) të multimetrit.
3. Nëse LED po punon, Multimetri do të fillojë të bëjë një tingull 'Beep'. Dhe një vlerë do të shfaqet në ekranin e multimetrit. Përveç kësaj LED duhet të ndizet.

*Testimi i një LED duke përdorur funksionin e vazhdimësisë së një multimetri zakonisht nuk do të funksionojë sepse shumica e multimetrave aplikojnë vetëm një tension të ulët, më pak se 1V, për testet e rezistencës dhe vazhdimësisë. Nëse po, multimetri nuk do të bëjë një bip të vazhdueshëm; mund të bëjë një bip të shkurtër. Shumë multimetra kanë një funksion testimi të diodës, të treguar nga një simbol i diodës, i cili zbatohet deri në 2V përgjatë diodës. Kjo do t'ju tregojë me besueshmëri polaritetin e shumë LED -ve, por jo domosdoshmërisht LED -të blu dhe të bardhë me tensione të larta përpara.

Ju gjithashtu mund të Testoni LED dhe çdo përbërës tjetër me ndihmën e këtij qarku:- Testuesi i Komponentit të Sensorit Elektronik

Qarku

Ky është një nga qarkun më themelor dhe të gjithanshëm që mund të gjeni i cili përdor një LED në të. Arsyeja pse është një qark i shkëlqyeshëm për të filluar është se ai gjithashtu mund të kontrollojë funksionimin e çdo përbërësi tjetër elektronik ose sensorë elektronikë. Ju gjithashtu mund të shikoni një tutorial të detajuar i cili do t'ju ndihmojë të bëni këtë qark: Testuesi i Komponentit të Sensorit Elektronik

Vendi i dytë në konkursin e teknologjisë

Çmimi i dytë në mësojeni atë! Konkursi i sponsorizuar nga Dremel