LEDlər haqqında bilmək lazım olan hər şey: 7 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

İşıq Yayan Diod, cərəyan keçəndə işıq yayan elektron bir cihazdır. LEDlər kiçik, son dərəcə səmərəli, parlaq, ucuz, elektron komponentlərdir. İnsanlar LED -lərin yalnız ümumi işıq yayan komponentlər olduğunu düşünür və LED -lərin Maraqlı Faktlarını və Xüsusiyyətlərini gözardı edirlər. Bu təlimatda sizə iş, cari və güc dərəcələri, quruluşlar, növlər, LEDlər üçün rezistor kalkulyatoru, istifadə etmələri, sınaqları və sadə bir LED dövrə daxil olan 'LEDlər haqqında bilmək lazım olan hər şeyi' öyrədəcəyəm.

Burada "LED Rezistor Kalkulyatoru" pulsuz android tətbiqinə bir bağlantı var: LED Rezistor Kalkulyatoru. Bu proqramlar bir LED üçün lazım olan müqavimət dəyərini hesablamağa kömək edir.

LED -in tarixi

Kapitan Henry Joseph Round, radionun ilk pionerlərindən biri idi və 117 patent aldı. İşıq yayan diodun kəşfinə səbəb olan bir dioddan elektrolüminesansın müşahidə edildiyini bildirən ilk adam idi. Vladimiroviç Losev, karborundum nöqtəli təmas qovşaqlarından işıq yayılmasını müşahidə etdi. Radio texnik olaraq işlədiyi müddətdə, radio qəbuledicilərində istifadə olunan kristal diodların içəridən cərəyan keçdikdə işıq yaydığını fərq etdi. 1927-ci ildə Losev bir rus jurnalında işıq yayan diodlar üzərində etdiyi işlər haqqında detallar dərc etdi. Bir neçə il sonra Nick Holonyak, Jr. 1962-ci ildə Nyu-Yorkun Syracuse şəhərində General Electric Company laboratoriyasında məsləhətçi alim işləyərkən ilk görünən spektrli (qırmızı) LED-i icad etdi.

Parça siyahısı:

• Müxtəlif rəngli LEDlər - AliExpress
• RGB LEDləri - AliExpress
• IR LEDləri - AliExpress

Addım 1: Kompozisiya və İşləmə

ŞƏKİL:

1. Bir LEDin çəkilməsi.
2. LED -in elektrodlarının üst görünüşü. (daha böyük- katod, daha kiçik- anod).
3. LED anod və katodun yaxınlaşması. (LED yarıya bölünür).
4. Plastik qabıqdan LED anod və katot çıxarılır.

Tərkibi

Ən çox yayılmış LED -lər Gallium (Ga), Arsenik (As) və Fosfordan (P) ibarətdir. Müasir LED -lər yalnız GaAsP tipli deyil - digər yarımkeçiricilər çoxdur! Bu yarımkeçiricilər digər elektron komponentlərdə də istifadə olunur.

İşləyir

Bir LED, işıq yayan bir P-N qovşağının diodudur. Bir LED ön tərəfli olduqda, normal bir diodun yaratdığı istilik əvəzinə işıq saçır. P-N qovşağı ön tərəfli olduqda, bir LED vəziyyətində, bəzi deliklər N-Bölgəsinin elektronları ilə, N-dən olan bəzi elektronlar isə P-bölgəsindəki çuxurla birləşir. Hər bir rekombinasiya işıq və ya Foton yayır.

LED -lərin bir qütbü var və buna görə də əks istiqamətdə bağlansalar işləmir. Ümumi LED -in polaritesini yoxlamağın ən asan yolu LED -i gözünüzə yaxın tutmaqdır. İki elektrod olduğunu görəcəksiniz. Daha qalın olanı Katoddur (-). İşıq Katoddan yayılır. Daha incə elektrod Anoddur (+). [Qütblülüyü yoxlamağın bu üsulu, əksinə doğru olan bəzi LED -lər kimi yüksək səmərəli LEDlər və s. Üçün işləməyəcək]. Ümumiyyətlə, LED -lər Katod və Anodun aparatlarının uzunluğu fərqlənəcək şəkildə istehsal olunur. Buna görə LED-lər Katoddan (-) daha uzun olan Anod (+) qurğuşunla istehsal olunur. Bu da polariteyi təyin etməyi asanlaşdırır. Qeyd: Bəzi istehsalçılar hər iki elektrod ucunu eyni uzunluqda saxlayır. Qütbləri yoxlamaq üçün bir multimetr istifadə etməlisiniz.

Addım 2: Mövcud və Güc Reytinqləri, Haitz Qanunu

ŞƏKİL: LED simvolu

Ümumi IR LED -ləri ~ 1.5V -ə qədər işləyə bilər, amma ümumi Qırmızı LED -lərin ehtiyacı ~ 1.8V, Ümumi Yaşıl LED -lərin ehtiyacı ~ 2V & ümumi mavi və ağların LEDləri (təbii ki, fosfor örtüklü mavi) yaxşı 3V -ə ehtiyac duyur.

LED -lərin "gərginlik dərəcəsi" yoxdur; axınla idarə olunurlar. Parlaqlıq cərəyanla təxminən mütənasibdir və gərginliklə birbaşa mütənasib deyil. Hər hansı bir xüsusi cərəyanda, irəli bir gərginliyə sahib olacaqlar, ancaq bu, nəzarət edilməli olan əsas amil olan cərəyanın ikincisidir.

Cari Reytinqlər

LED -lərin indiki reytinqləri də Voltaj Reytinqlərinə bənzəyir. LED -lər ümumiyyətlə standart bir cərəyan dərəcəsinə malikdir. Bir çox LED təxminən 5-25 mA tələb edir. Bir LED üçün lazım olan cərəyan bəzən LED Rəngindən asılıdır. Həddindən artıq cərəyan verdiyiniz halda LED yanacaq və zədələnəcək. Digər tərəfdən, çox aşağı cərəyan verdiyiniz halda, LED maksimum çıxışı təmin etməyəcək. Müasir ultrabənövşəyi qırmızı/yaşıl LED -lər 1mA qədər az miqdarda məqbul çıxış (status istifadəsi və s.) Verə bilər

Güc Reytinqləri

Bir LED, növünə, quruluşuna və cari qiymətləndirmələrinə və s. Asılı olaraq müxtəlif güc dərəcələrinə sahib ola bilər. LED -lər, CFL və Akkor Ampüller kimi adi ampullərə nisbətən daha az səmərəsizdir.

Haitz Qanunu

Hər on ildə bir lümenə düşən xərclərin (faydalı işığın vahidi) 10 qat azaldığını və müəyyən bir dalğa uzunluğuna (rənginə) görə bir LED paketi üçün yaranan işığın miqdarının 20 dəfə artdığını bildirir. Müəyyən bir inteqral dövrədəki tranzistorların sayının hər 18-24 ayda iki dəfə artdığını bildirən Moore qanununun LED həmkarı hesab olunur. Hər iki qanun yarımkeçirici cihazların istehsal prosesinin optimallaşdırılmasına əsaslanır.

Addım 3: Qurmaq

ŞƏKİL:

1. Əsas LED.
2. Dome LED.
3. SMD LED (Böyük).
4. SMD LED (Kiçik).
5. 7 Segmentli Ekranda istifadə olunan LED LED.

LEDlər müxtəlif forma və ölçülərdə istehsal olunur. Plastik lensin rəngi tez -tez yayılan işığın rəngi ilə eynidir, lakin həmişə deyil. Məsələn, bənövşəyi plastik tez -tez infraqırmızı LEDlər üçün istifadə olunur və mavi cihazların əksəriyyətində rəngsiz korpuslar var. İşıqlandırma və arxa işıqlandırma üçün istifadə olunan müasir yüksək güclü LED-lər ümumiyyətlə səthə quraşdırılmış qurğularda (SMD) mövcuddur. Bəzi LED -lərin yayılmış plastik linzaları var.

Əsas LED

Əsas LED ən çox istifadə olunan LED -lərdən biridir. Həm də populyarlığı səbəbindən pice digər LED -lərlə müqayisədə nisbətən ucuzdur. Çox sadə görünür və dizaynı çox sadədir.

Dome LED

Bu, "Günbəz" kimi görünən bir LED növüdür. Bu forma işığın ötürülmə sahəsini çox artırmaq üçün hazırlanmışdır. Başqa sözlə, LED -dən İşıq Emissiya Açısı (Circumfernce) Əsas LED -dən daha böyükdür. Bu, ümumiyyətlə, işıq yayıcısını günbəzdən nə qədər uzaqlaşdırdıqları ilə idarə olunur. Xüsusi vərəqlər demək olar ki, həmişə sizə "yarı güc bucağı" verir (oxun kənarındakı bucağın parlaqlığının yalnız yarısını görürsünüz). Daha geniş bir emissiya açısı istəyirsinizsə, qübbəni bir dremel aləti ilə kəsə bilərsiniz. Əgər maraqlanırsınızsa, sonunu sənədləşdirə və ya cilalaya bilərsiniz, amma bu lazım deyil. Emissiya cihazına nə qədər yaxın olsanız, o qədər geniş açı əldə edəcəksiniz. Ancaq çox yaxın kəsməmək üçün diqqətli olun, çünki orada gözlə görülə bilməyən kiçik bir tel var. Baxmayaraq ki, bu tip LED -lər əsas leddən bir qədər bahadır.

SMD LED

Bu tip LED -lərin ölçüsü ümumiyyətlə çox kiçikdir. SMD, Səthə Quraşdırılmış Cihaz deməkdir. Adından da göründüyü kimi, bu LED adi "deşik" komponentlərindən fərqli olaraq PCB səthinə lehimlənir. Bu LED -lər ümumiyyətlə Maşınlar (Həssas Lehimləmə Robotları) tərəfindən lehimlənir və əllə lehimləmək olduqca çətindir (SMD LED -lərini Əl ilə lehimləmək mümkün olmasa da). SMD LED -lərini öz əllərinizlə lehimləmək üçün incə uclu bir lehimləmə dəmirinə, bir az nazik lehimə, parlaq bir işığa və bəlkə də böyüdücüyə və bəzi yaxşı və dəqiq lehimləmə bacarıqlarına ehtiyacınız var.

LED göstərici

Bu tip LED -lər əsasən forması düz olduğu üçün ekranlarda istifadə olunur.

Addım 4: Növlər

ŞƏKİL:

1. Dome LED -lər.
2. IR LED -lər.
3. 7 Segment Ekran LED
4. Üç rəngli LED (rəng dəyişən LED).

Rəngli LED

Rəngli və Ağ LED -lər əsasən Göstəricilərdə, Lampalarda, İşıqlandırma Avadanlıqlarında və s. İstifadə olunur. Ən çox istifadə edilən LED -lərdən biridir.

Rəng Dəyişən LED (Üç/İki rəngli LED)

Bu tip LED -lərdə LED -in yaydığı rəng müəyyən bir müddət ərzində dəyişir. Müxtəlif rənglərin keçməsi arasındakı vaxt gecikməsini idarə etmək üçün bu LED sırasına kiçik bir İnteqral Dövrə (IC) quraşdırılmışdır. Üç rəngli LEDlər rəngini dəyişmir, əslində bir paketdə iki ayrı LED (çox vaxt qırmızı və yaşıl) olur. İki rəng istehsal etmək üçün birini və ya digərini çevirirsiniz və hər ikisi də üçüncüsü yaradır.

İnfraqırmızı (IR) LED

Bu tip LED -lər infraqırmızı işıq şüalarını yayır. Bu infraqırmızı şüaları İnsan Gözü görə bilməz. Bu tip LED ümumiyyətlə 38KHz ötürmə tezliyi üzərində işləyir. Dizayner LED -i alıcıya digər İQ mənbələrindən fərqləndirmək üçün bir yol kimi modulyasiya edir. LED-lər də sadəcə yanıb-sönən bir LED göstərmək üçün çox aşağı tezliklərdə modulyasiya olunur və parlaqlığını effektiv idarə etmək üçün tez-tez dəyişən vəzifə dövrü ilə nisbətən yüksək tezliklərdə modulyasiya olunur. Və sonra bəziləri məlumat göndərmək üçün daha yüksək tezliklərdə modulyasiya olunur (məsələn, fiber optikdə istifadə edildiyi kimi). Əsasən uzaqdan idarə olunan və kiçik diapazonlu rabitə cihazlarında istifadə olunur. İQ LED -ini bir LED -ə bir cərəyan tətbiq edərkən Kameranın altına baxaraq sınaya bilərsiniz. Başqa sözlə, kameralar LED -dən yayılan IR şüalarını aşkar edə bilir. IR blok filtri olmayan kameralar ümumiyyətlə IR yaxınlığında olduqca yaxşı görə bilir (və ucuz kameralar və xüsusən də təhlükəsizlik kameralarıdır). Ancaq qeyd etmək lazımdır ki, hətta bəzi cib telefonu kameraları da IR blok filtrindən ötəri IR LED -lərini çox yaxşı görmür.

7 Segment Ekran LED

7 seqmentli ekranlı LED, 8 şəklində bağlı olan 7 ekranlı LED -dən ibarət olan bir LED -dir. Bu, kalkulyatorlarda, ekranlarda və s. İstifadə olunur. Buna bənzər bir LED də əlifbaları göstərmək üçün istifadə olunur.

UV LED

UV LED -lər Ultra Bənövşəyi işıq şüaları yayır. Bu şüaların sterilizasiya, suyun təmizlənməsi və s.

Addım 5: LEDlər üçün Rezistor Kalkulyatoru

ŞƏKİLLƏR:

1. Müxtəlif rezistorlar və LED.
2. LED Müqavimət Kalkulyator Tətbiqi Logosu.

Belə ki, LED -lərlə bağlı verilən ən çox yayılmış sual, birlikdə istifadə etmək üçün uyğun rezistordur. Bir rezistorun LED -lərlə birlikdə istifadə edilməsinin səbəbi onları LED -i yandıra və zədələyə biləcək həddindən artıq cərəyandan qorumaqdır. Ancaq doğru LED seçmək o qədər də asan deyil. Niyə? Yaxşı, çox yüksək müqavimət seçsəniz, LED maksimum işığını yaymaz. Və aşağı müqavimət göstərsəniz, LED -in zədələnmə ehtimalı var.

Beləliklə, sadə bir formula icad edildi:

Müqavimət = (Mənbə gərginliyi - LED gərginliyi) / (LED cərəyanı / 1000)

*LED cərəyanının milliamper (mA) olduğunu unutmayın

Bu hesablamanı asanlaşdırmaq üçün bu pulsuz Android App LED Müqavimət Kalkulyatorundan istifadə edə bilərsiniz. Xüsusilə bu Təlimat üçün hazırlanmış bir tətbiqdir. Digər xüsusiyyətlər və daha çox elektronika ilə əlaqəli funksiyalar və kalkulyatorlar bu tətbiqə əlavə olunacaq. Tətbiq BluBot Technologies tərəfindən hazırlanmışdır. Onun Təlimatlarına baxa və Orangeboard @Nathan Neal Dmello ilə əlaqə saxlaya bilərsiniz. O, həmçinin Proqramlar, Veb saytlar, Kompüter Proqramları və s. İnkişaf etdirməklə bağlı müxtəlif layihələr həyata keçirir. Onun veb saytı vasitəsi ilə əlaqə saxlaya bilərsiniz.

Addım 6: İstifadə qaydaları

ŞƏKİL:

1. Düyməsinə basılmamış TV pultu.
2. Düymə basılı və IR LED flaşlı TV pultu.
3. Təcili Fənərdən Günbəz LED -lərinin şeridi.
4. Smartfon Kamerasının LED Flaşı.
5. Laptopun LED güc göstəriciləri.

LED hər yerdə istifadə olunur. Telefon flaşından, avtomobillərinizin musiqi sisteminə, bağ işıqlarınıza, televizor ekranınıza qədər. Əsasən adaptiv təbiəti və səmərəliliyi onlara əksər elektron cihazlarda yer verdi.

Ən çox istifadə olunanlardan bəziləri bunlardır:

1. İşıqlandırma.
2. Göstərir.
3. Göstəricilər.
4. Dekorativ işıqlar və əşyalar.
5. Uzaqdan nəzarət.
6. Sterilizasiya.
7. Suyun təmizlənməsi.
8. Diş həkimi və digər tibbi tətbiqlər.

Addım 7: Test və Dövrə

ŞƏKİL:

1. LED ölçmək üçün istifadə olunan multimetr.
2. LED istifadə edərək sadə bir dövrə.

Test

Rəng, parlaqlıq və polarite üçün klassik sürətli test cihazı yalnız 3V lityum sikkə hüceyrəsidir (məsələn, CR2032). Əlbəttə ki, yalnız aşağı gərginlikli LED -lərə toxunun, əks halda onlar çox qıza bilər!

Bəzi LED -lər, multimetrdən istifadə edərək düzgün işlədiyini yoxlamaq üçün aşağıdakı adımları yerinə yetirərək yoxlanıla bilər:

1. Multimetrin kadrını 'Davamlılıq' funksiyasına təyin edin.
2. İndi LED-in Anodunu (+) multimetrenin QIRMIZI/Müsbət/(+) probuna qoşun və LED-in Katodunu (-) QARA/Mənfi/(-) probuna bağlayın.
3. LED işləyirsə, Multimetre "Bip" səsi çıxarmağa başlayacaq. Və multimetrin ekranında bir dəyər görünəcək. Bundan əlavə, LED yanmalıdır.

*Bir multimetrenin davamlılıq funksiyasından istifadə edərək bir LED -in sınanması ümumiyyətlə işləməyəcək, çünki əksər multimetrlər müqavimət və davamlılıq testləri üçün yalnız 1V -dən aşağı olan aşağı gərginliyi tətbiq edirlər. Bu baş verərsə, multimetr fasiləsiz bip səsi çıxarmaz; bir qısa bip səsi çıxara bilər. Bir çox multimetrdə, diod boyunca 2V -ə qədər tətbiq olunan bir diod simvolu ilə göstərilən bir diod test funksiyası var. Bu, bir çox LED -in polaritesini etibarlı şəkildə izah edəcək, lakin yüksək irəli gərginlikli mavi və ağ LED -lər deyil.

Bu dövrənin köməyi ilə LED-i və digər komponentləri də sınaya bilərsiniz:- Elektron Sensor Komponent Test Cihazı

Dövrə

Bu, içərisində bir LED istifadə edən tapa biləcəyiniz ən əsas və çox yönlü dövrələrdən biridir. Başlamaq üçün əla bir dövrənin səbəbi, digər elektron komponentlərin və ya elektron sensorların işini də yoxlaya bilməsidir. Bu dövrəni düzəltməyinizə kömək edəcək ətraflı bir təlimata da baxa bilərsiniz: Elektron Sensor Komponent Test Cihazı

Texniki Müsabiqədə İkinci yer

Bunu öyrətməkdə ikinci mükafat! Dremel tərəfindən sponsorluq edilən yarışma