Κατηγορίες: Πρακτικά ηλεκτρονικά, Όλα για τις λυχνίες LED
Αριθμός προβολών: 72770
Σχόλια σχετικά με το άρθρο: 2

Η χρήση των LED σε ηλεκτρονικά κυκλώματα

 

Η χρήση των LED σε ηλεκτρονικά κυκλώματαΌλοι είναι εξοικειωμένοι με τις λυχνίες LED τώρα. Χωρίς αυτούς, η σύγχρονη τεχνολογία είναι απλά αδιανόητη. Πρόκειται για φώτα και λαμπτήρες LED, ένδειξη των τρόπων λειτουργίας διαφόρων οικιακών συσκευών, φωτισμός οθονών οθονών ηλεκτρονικών υπολογιστών, τηλεοράσεις και πολλά άλλα πράγματα που δεν μπορείτε να θυμηθείτε αμέσως. Όλες αυτές οι συσκευές περιέχουν LED στην ορατή περιοχή ακτινοβολίας διαφόρων χρωμάτων: κόκκινο, πράσινο, μπλε (RGB), κίτρινο, λευκό. Η σύγχρονη τεχνολογία σας επιτρέπει να έχετε σχεδόν οποιοδήποτε χρώμα.

Εκτός από τις λυχνίες LED στην ορατή περιοχή, υπάρχουν LED για υπέρυθρο και υπεριώδες φως. Το κύριο πεδίο εφαρμογής αυτών των οδηγήσεων είναι οι συσκευές αυτοματισμού και ελέγχου. Απλά θυμηθείτε Τηλεχειριστήριο διαφόρων οικιακών συσκευών. Εάν τα πρώτα μοντέλα τηλεχειριστηρίου χρησιμοποιήθηκαν αποκλειστικά για τον έλεγχο των τηλεοράσεων, τώρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο των θερμοσίφωνων, των κλιματιστικών, των ανεμιστήρων και ακόμη και των συσκευών κουζίνας, όπως οι κατσαρόλες και οι μηχανές ψωμιού.


Τι είναι το LED;

Ουσιαστικά LED δεν είναι πολύ διαφορετικό από το συνηθισμένο ανορθωτή διόδου, - όλη την ίδια διακλάδωση p-n, και όλη την ίδια βασική ιδιότητα, την μονόπλευρη αγωγιμότητα. Όπως μελετήσαμε τη διασταύρωση pn, αποδείχθηκε ότι εκτός από την μονόπλευρη αγωγιμότητα, αυτή η ίδια διασταύρωση έχει επίσης αρκετές επιπλέον ιδιότητες. Στη διαδικασία εξέλιξης της τεχνολογίας ημιαγωγών, αυτές οι ιδιότητες έχουν μελετηθεί, αναπτυχθεί και βελτιωθεί.

Μια μεγάλη συμβολή στην ανάπτυξη των ημιαγωγών έγινε από τον σοβιετικό ραδιοφυσικό Ολέγκ Βλαντιμίροβιτς Λοσεβ (1903-1942). Το 1919 εισήλθε στο διάσημο και ακόμα γνωστό ραδιοεργαστήριο του Nizhny Novgorod και από το 1929 εργάστηκε στο Ινστιτούτο Φυσικής και Τεχνολογίας του Λένινγκραντ. Μια από τις δραστηριότητες του επιστήμονα ήταν η μελέτη μιας αδύναμης, ελαφρώς αισθητής, λάμψης κρυστάλλων ημιαγωγών. Με αυτό τον τρόπο λειτουργούν όλες οι σύγχρονες λυχνίες LED.

Αυτή η ασθενής φωταύγεια εμφανίζεται όταν το ρεύμα διέρχεται διαμέσου της διακλάδωσης pn προς την εμπρόσθια κατεύθυνση. Αλλά επί του παρόντος, αυτό το φαινόμενο έχει μελετηθεί και βελτιωθεί τόσο πολύ ώστε η φωτεινότητα ορισμένων LED είναι τέτοια που μπορεί απλώς να τυφλωθεί.

Η χρήση των LED σε ηλεκτρονικά κυκλώματαΤο χρωματικό σχήμα των LED είναι πολύ μεγάλο, σχεδόν όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου. Αλλά το χρώμα δεν επιτυγχάνεται καθόλου με την αλλαγή του χρώματος του περιβλήματος LED. Αυτό επιτυγχάνεται με το γεγονός ότι τα προσμείγματα προστίθενται στην ένωση pn. Για παράδειγμα, η εισαγωγή μιας μικρής ποσότητας φωσφόρου ή αλουμινίου σας επιτρέπει να πάρετε τα χρώματα του κόκκινου και του κίτρινου, και το γάλλιο και το ίνδιο εκπέμπουν φως από πράσινο σε μπλε. Το περίβλημα LED μπορεί να είναι διαφανές ή ματ, αν το περίβλημα είναι χρωματισμένο, τότε είναι απλώς ένα φίλτρο φωτός που αντιστοιχεί στο χρώμα λάμψης της διακλάδωσης p-n.

Ένας άλλος τρόπος για να αποκτηθεί το επιθυμητό χρώμα είναι η εισαγωγή φωσφόρου. Το φωσφόρο είναι μια ουσία που δίνει ορατό φως όταν εκτίθεται σε αυτήν από άλλη ακτινοβολία, ακόμη και υπέρυθρη. Ένα κλασικό παράδειγμα είναι οι λαμπτήρες φθορισμού. Στην περίπτωση των LED, λαμβάνεται λευκό με την προσθήκη ενός φωσφόρου στον μπλε κρύσταλλο.

Για να αυξήσετε την ένταση της ακτινοβολίας, σχεδόν όλες οι λυχνίες LED έχουν φακό εστίασης. Συχνά, η ακραία όψη ενός διαφανούς σώματος που έχει σφαιρικό σχήμα χρησιμοποιείται ως φακός. Σε διόδους εκπομπής φωτός υπέρυθρου, μερικές φορές ο φακός φαίνεται να είναι αδιαφανής, καπνιστός γκρίζος. Αν και τα τελευταία χρόνια, οι υπέρυθρες λυχνίες LED διατίθενται απλά σε μια διαφανή θήκη, αυτές είναι αυτές που χρησιμοποιούνται σε διάφορα τηλεχειριστήρια.

Η χρήση των LED σε ηλεκτρονικά κυκλώματα

Δύο έγχρωμες λυχνίες LED

Είναι επίσης γνωστό σχεδόν σε όλους. Για παράδειγμα, ένας φορτιστής για ένα κινητό τηλέφωνο: κατά τη φόρτιση, η ενδεικτική λυχνία ανάβει με κόκκινο χρώμα και στο τέλος της φόρτισης γίνεται πράσινη.Μια τέτοια ένδειξη είναι δυνατή λόγω της ύπαρξης δύο χρωμάτων LED, οι οποίες μπορεί να είναι διαφορετικού τύπου. Ο πρώτος τύπος είναι LED τριών εξόδων. Ένα περίβλημα περιέχει δύο λυχνίες LED, για παράδειγμα πράσινο και κόκκινο, όπως φαίνεται στο σχήμα 1.

Διχρωματικό διάγραμμα σύνδεσης LED

Εικόνα 1. Διάγραμμα σύνδεσης ενός LED δύο χρωμάτων

Το σχήμα δείχνει ένα κομμάτι ενός κυκλώματος με ένα δίχρωμο LED. Σε αυτήν την περίπτωση, εμφανίζεται ένα LED τριών εξόδων με μια κοινή κάθοδο (υπάρχει επίσης με μια κοινή άνοδος) και η σύνδεσή του με μικροελεγκτή. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να ενεργοποιήσετε τη μία ή την άλλη LED ή και τα δύο ταυτόχρονα. Για παράδειγμα, θα είναι κόκκινο ή πράσινο, και όταν ανάβετε δύο LED ταυτόχρονα, γίνεται κίτρινο. Εάν ταυτόχρονα χρησιμοποιείτε διαμόρφωση PWM για να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα κάθε LED, μπορείτε να πάρετε αρκετές ενδιάμεσες αποχρώσεις.

Σε αυτό το κύκλωμα, θα πρέπει να δώσετε προσοχή στο γεγονός ότι οι περιοριστικές αντιστάσεις περιλαμβάνονται ξεχωριστά για κάθε LED, αν και φαίνεται ότι μπορείτε να κάνετε μόνο ένα, συμπεριλαμβάνοντας το στη γενική έξοδο. Αλλά με αυτή την ένταξη, η φωτεινότητα των LED θα αλλάξει όταν ενεργοποιηθούν μία ή δύο λυχνίες LED.

Τι τάση χρειάζεται για το LED; Αυτή η ερώτηση μπορεί να ακουστεί αρκετά συχνά, ζητείται από εκείνους που δεν είναι εξοικειωμένοι με τις ιδιαιτερότητες του LED ή απλώς τους ανθρώπους πολύ μακριά από τον ηλεκτρισμό. Την ίδια στιγμή, πρέπει να εξηγήσω ότι το LED είναι μια συσκευή που ελέγχεται από το ρεύμα και όχι από την τάση. Μπορείτε να ενεργοποιήσετε τη λυχνία LED τουλάχιστον 220V, αλλά το ρεύμα μέσω αυτής δεν πρέπει να υπερβαίνει το μέγιστο επιτρεπτό. Αυτό επιτυγχάνεται με την ενεργοποίηση της αντίστασης έρματος σε σειρά με το LED.

Αλλά ακόμα, θυμόμαστε την τάση, θα πρέπει να σημειωθεί ότι παίζει επίσης σημαντικό ρόλο, επειδή τα LED έχουν μεγάλη τάση προς τα εμπρός. Αν για μια συμβατική δίοδο πυριτίου αυτή η τάση είναι της τάξεως των 0,6 ... 0,7 V, τότε για ένα LED αυτό το κατώφλι αρχίζει από δύο βολτ και παραπάνω. Ως εκ τούτου από ένα γαλβανικό στοιχείο Με τάση 1.5V, η λυχνία LED δεν ανάβει.

Αλλά με αυτή την ένταξη, εννοούμε 220V, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η αντίστροφη τάση του LED είναι αρκετά μικρή, όχι περισσότερο από αρκετές δεκάδες βολτ. Επομένως, προκειμένου να προστατευθεί το LED από υψηλή αντίστροφη τάση, λαμβάνονται ειδικά μέτρα. Ο ευκολότερος τρόπος είναι η αντίθετη παράλληλη σύνδεση μιας προστατευτικής δίοδος, η οποία μπορεί επίσης να μην είναι πολύ υψηλής τάσης, για παράδειγμα KD521. Υπό την επίδραση εναλλασσόμενης τάσης, οι δίοδοι ανοίγουν εναλλάξ, προστατεύοντας έτσι το ένα το άλλο από υψηλή αντίστροφη τάση. Το κύκλωμα εναλλαγής προστατευτικής δίοδος παρουσιάζεται στο σχήμα 2.

Διάγραμμα σύνδεσης παράλληλο με το LED της προστατευτικής διόδου

Σχήμα 2 Διάγραμμα συνδεσμολογίαςπαράλληλα με το LEDπροστατευτική δίοδος

Δύο έγχρωμες λυχνίες LED διατίθενται επίσης σε συσκευασία δύο ακίδων. Μια αλλαγή στο χρώμα της λάμψης σε αυτή την περίπτωση συμβαίνει όταν αλλάζει η κατεύθυνση του ρεύματος. Ένα κλασικό παράδειγμα είναι μια ένδειξη της κατεύθυνσης περιστροφής ενός κινητήρα DC. Ταυτόχρονα, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι ο περιοριστικός αντιστάτης είναι αναγκαστικά ενεργοποιημένος σε σειρά με το LED.

Πρόσφατα, μια περιοριστική αντίσταση είναι απλά ενσωματωμένη στο LED, και στη συνέχεια, για παράδειγμα, στις ετικέτες τιμών στο κατάστημα απλά γράφουν ότι αυτό το LED είναι 12V. Επίσης, τα LED που αναβοσβήνουν επισημαίνονται με τάση: 3V, 6V, 12V. Μέσα σε αυτές τις λυχνίες LED υπάρχει ένας μικροελεγκτής (μπορεί κανείς να δει κανείς μέσα από μια διαφανή θήκη), οπότε κάθε προσπάθεια αλλαγής της συχνότητας που αναβοσβήνει δεν δίνει αποτελέσματα. Με αυτή τη σήμανση, μπορείτε να ενεργοποιήσετε την ενδεικτική λυχνία απευθείας στην τροφοδοσία με την καθορισμένη τάση.



Εξελίξεις ιαπωνικού ραδιοερασιτεχνικού ραδιοφώνου

Ο ραδιοερασιτέχνης, όπως φαίνεται, ασχολείται όχι μόνο με τις χώρες της πρώην ΕΣΣΔ αλλά και με μια τέτοια "ηλεκτρονική χώρα" όπως η Ιαπωνία. Φυσικά, ακόμη και ένας Ιάπωνας συνηθισμένος ερασιτεχνικός ραδιοερασιτέχνης δεν μπορεί να δημιουργήσει πολύ σύνθετες συσκευές, αλλά μεμονωμένες λύσεις κυκλωμάτων αξίζουν προσοχή. Ποτέ δεν γνωρίζετε σε ποιο σχήμα αυτές οι λύσεις μπορούν να φανούν χρήσιμες.

Εδώ είναι μια επισκόπηση των σχετικά απλών συσκευών που χρησιμοποιούν LEDs.Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο έλεγχος πραγματοποιείται από μικροελεγκτές και δεν μπορείτε να πάτε οπουδήποτε. Ακόμη και για ένα απλό κύκλωμα, είναι ευκολότερο να γράψετε ένα σύντομο πρόγραμμα και να κολλήσετε τον ελεγκτή στη συσκευασία DIP-8 παρά να συγκολλήσετε πολλά μικροκυκλώματα, πυκνωτές και τρανζίστορ. Είναι επίσης ελκυστικό ότι ορισμένοι μικροελεγκτές μπορούν να λειτουργήσουν χωρίς καθόλου προσκολλήσεις.


Δύο χρώματα κύκλωμα ελέγχου LED

Ένα ενδιαφέρον σχέδιο για τον έλεγχο ενός ισχυρού LED δύο χρωμάτων προσφέρεται από ιαπωνικά ζαμπόν. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται δύο ισχυρά LED με ρεύμα μέχρι 1Α. Αλλά, πρέπει να υποθέσουμε ότι υπάρχουν ισχυρά δίχρωμα LED. Το διάγραμμα φαίνεται στο σχήμα 3.

Ισχυρό κύκλωμα ελέγχου LED δύο χρωμάτων

Εικόνα 3. Ισχυρό κύκλωμα ελέγχου δύο χρωμάτων LED

Το Chip TA7291P έχει σχεδιαστεί για να ελέγχει DC κινητήρες μικρής ισχύος. Παρέχει διάφορες λειτουργίες, όπως: περιστροφή προς τα εμπρός, προς τα πίσω, σταμάτημα και πέδηση. Το στάδιο εξόδου του μικροκυκλώματος συναρμολογείται σύμφωνα με το κύκλωμα γεφύρωσης, το οποίο σας επιτρέπει να εκτελέσετε όλες τις παραπάνω λειτουργίες. Αλλά αξίζει να φτιάξετε κάποια φαντασία και τώρα, παρακαλώ, ο μικροκυκλώτης έχει ένα νέο επάγγελμα.

Η λογική του τσιπ είναι πολύ απλή. Όπως φαίνεται στο σχήμα 3, ο μικροκυκλώνας έχει 2 εισόδους (IN1, IN2) και δύο εξόδους (OUT1, OUT2), στις οποίες συνδέονται δύο ισχυρά LED. Όταν τα επίπεδα λογικής στις εισόδους 1 και 2 είναι τα ίδια (ανεξάρτητα από 00 ή 11), τότε τα δυναμικά των εξόδων είναι ίσα και τα δύο LED είναι απενεργοποιημένα.

Σε διαφορετικά λογικά επίπεδα στις εισόδους, ο μικροκυκλώνας λειτουργεί ως εξής. Εάν μία από τις εισόδους, για παράδειγμα, το IN1 έχει χαμηλό επίπεδο λογικής, τότε η έξοδος OUT1 συνδέεται με ένα κοινό καλώδιο. Η κάθοδος του LED HL2 μέσω του αντιστάτη R2 είναι επίσης συνδεδεμένη με ένα κοινό σύρμα. Η τάση στην έξοδο OUT2 (αν υπάρχει λογική μονάδα στην είσοδο IN2) εξαρτάται από την τάση στην είσοδο V_ref, η οποία σας επιτρέπει να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα της LED HL2.

Στην περίπτωση αυτή, η τάση V_ref λαμβάνεται από τους παλμούς PWM από τον μικροελεγκτή χρησιμοποιώντας την αλυσίδα ολοκλήρωσης R1C1, η οποία ελέγχει τη φωτεινότητα της LED που συνδέεται με την έξοδο. Ο μικροελεγκτής ελέγχει επίσης τις εισόδους IN1 και IN2, οι οποίες σας επιτρέπουν να έχετε μια μεγάλη ποικιλία αποχρώσεων φωτός και αλγορίθμων για τον έλεγχο LED. Η αντίσταση της αντίστασης R2 υπολογίζεται με βάση το μέγιστο επιτρεπτό ρεύμα των LED. Πώς να το κάνετε αυτό θα περιγραφεί παρακάτω.

Το σχήμα 4 δείχνει την εσωτερική δομή του τσιπ TA7291P, το δομικό του διάγραμμα. Το κύκλωμα λήφθηκε απευθείας από το φύλλο δεδομένων, επομένως, απεικονίζεται ένας ηλεκτρικός κινητήρας ως φορτίο σε αυτό.

Εσωτερικό τσιπ συσκευών TA7291P

Σχήμα 4Εσωτερικό τσιπ συσκευών TA7291P

Σύμφωνα με το δομικό σχήμα, είναι εύκολο να εντοπιστούν οι τρέχουσες διαδρομές μέσω του φορτίου και οι μέθοδοι ελέγχου των τρανζίστορ εξόδου. Τα τρανζίστορ είναι ενεργοποιημένα κατά ζεύγη κατά μήκος της διαγωνίου: (πάνω αριστερά + κάτω δεξιά) ή (πάνω δεξιά + κάτω αριστερά), η οποία σας επιτρέπει να αλλάξετε την κατεύθυνση και την ταχύτητα του κινητήρα. Στην περίπτωσή μας, ανάβει ένα από τα LED και ελέγχει τη φωτεινότητα του.

Τα χαμηλότερα τρανζίστορ ελέγχονται από τα σήματα IN1, IN2 και είναι σχεδιασμένα απλά για να ενεργοποιούν / απενεργοποιούν τις διαγώνιες της γέφυρας. Τα άνω τρανζίστορ ελέγχονται από το σήμα Vref, ρυθμίζουν το ρεύμα εξόδου. Το κύκλωμα ελέγχου, που φαίνεται απλά ως τετράγωνο, περιέχει επίσης κύκλωμα προστασίας βραχυκυκλώματος και άλλες απρόβλεπτες περιστάσεις.


Πώς να υπολογίσετε μια περιοριστική αντίσταση

Ο νόμος του Ohm θα βοηθήσει πάντα σε αυτούς τους υπολογισμούς. Τα αρχικά δεδομένα για τον υπολογισμό τους είναι τα εξής: η τάση τροφοδοσίας (U) είναι 12V, το ρεύμα μέσω του LED (I_HL) είναι 10mA, το LED συνδέεται σε πηγή τάσης χωρίς τρανζίστορ και μικροκυκλώματα ως δείκτη συμπερίληψης. Πτώση τάσης στο LED (U_HL) 2V.

Τότε είναι προφανές ότι η τάση (U-U_HL) θα είναι απαραίτητη για την περιοριστική αντίσταση, - η ίδια η LED "έφαγε" δύο βολτ. Τότε η αντίσταση της περιοριστικής αντίστασης είναι

R_o = (U-U_HL) / I_HL = (12-2) / 0.010 = 1000 (Ω) ή 1ΚΩ.

Μην ξεχνάτε για το σύστημα SI: τάση σε volts, ρεύμα σε amperes, το αποτέλεσμα σε Ohms. Αν η λυχνία LED είναι ενεργοποιημένη από το τρανζίστορ, τότε στον πρώτο βραχίονα, η τάση του τμήματος συλλέκτη-εκπομπού του ανοικτού τρανζίστορ πρέπει να αφαιρεθεί από την τάση τροφοδοσίας. Αλλά αυτό, κατά κανόνα, κανείς δεν κάνει ποτέ, ακρίβεια σε εκατοστά του ποσοστού δεν χρειάζεται εδώ, και δεν θα λειτουργήσει λόγω της εξάπλωσης των λεπτομερειών των τμημάτων. Όλοι οι υπολογισμοί σε ηλεκτρονικά κυκλώματα δίνουν κατά προσέγγιση αποτελέσματα, ενώ τα υπόλοιπα πρέπει να επιτευχθούν με σφάλμα και συντονισμό.


LED τριών χρωμάτων

Εκτός από το διπλό τόνο τον τελευταίο καιρό, ευρέως διαδεδομένο τριών χρωμάτων LED RGB. Ο κύριος σκοπός τους είναι ο διακοσμητικός φωτισμός σε σκηνικά, σε πάρτι, σε εορτασμούς της Πρωτοχρονιάς ή σε ντίσκο. Τέτοιες λυχνίες LED έχουν ένα περίβλημα τεσσάρων ακίδων, ένα από τα οποία είναι μια κοινή άνοδος ή κάθοδος, ανάλογα με το συγκεκριμένο μοντέλο.

Αλλά μία ή δύο LED, ακόμα και τριών χρωμάτων, δεν έχουν μεγάλη χρησιμότητα, γι 'αυτό πρέπει να τα συνδυάσετε σε γιρλάντες και να ελέγξετε τα γιρλάντα χρησιμοποιούν όλα τα είδη των συσκευών ελέγχου, οι οποίες ονομάζονται συχνότερα ελεγκτές.

Η συναρμολόγηση γιρλάντων από μεμονωμένα LED είναι βαρετή και ελάχιστου ενδιαφέροντος. Ως εκ τούτου, τα τελευταία χρόνια, η βιομηχανία άρχισε να παράγει LED λωρίδες σε διαφορετικά χρώματακαθώς και ταινίες με LED τριών χρωμάτων (RGB). Εάν οι μονόχρωμες ταινίες παράγονται με τάση 12V, τότε η τάση λειτουργίας των ταινιών τριών χρωμάτων είναι συχνά 24V.

Οι λωρίδες LED χαρακτηρίζονται από τάση, επειδή περιέχουν ήδη οριακές αντιστάσεις, ώστε να μπορούν να συνδεθούν απευθείας σε μια πηγή τάσης. Πηγές για ηλεκτρική λωρίδα οδήγησης πωλούνται στον ίδιο χώρο με την ταινία.

Για τον έλεγχο τριών χρωμάτων LED και κορδέλες, για τη δημιουργία διαφόρων εφέ φωτισμού, χρησιμοποιούνται ειδικοί ελεγκτές. Με τη βοήθειά τους, μπορείτε εύκολα να αλλάξετε τις λυχνίες LED, να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα, να δημιουργήσετε διάφορα δυναμικά εφέ, καθώς και να σχεδιάσετε σχέδια και ακόμη και πίνακες ζωγραφικής. Η δημιουργία τέτοιων ελεγκτών προσελκύει πολλά χοιρομέρια, φυσικά εκείνων που μπορούν να γράψουν προγράμματα για μικροελεγκτές.

Χρησιμοποιώντας μια τριών χρωμάτων LED, μπορείτε να πάρετε σχεδόν οποιοδήποτε χρώμα, επειδή το χρώμα στην οθόνη της τηλεόρασης αποκτάται επίσης με την ανάμιξη μόνο τριών χρωμάτων. Εδώ είναι σκόπιμο να θυμηθούμε μια άλλη εξέλιξη ιαπωνικού ραδιοερασιτεχνικού ραδιοφώνου. Το διάγραμμα κυκλωμάτων του φαίνεται στο σχήμα 5.

Σχέδιο σύνδεσης για LED τριών χρωμάτων

Εικόνα 5. Διάγραμμα σύνδεσης τριών χρωμάτων LED

Η ισχυρή τρισδιάστατη λυχνία LED 1W περιέχει τρεις εκπομπούς. Όταν οι αντιστάσεις εμφανίζονται στο διάγραμμα, το χρώμα της λάμψης είναι λευκό. Επιλέγοντας τις τιμές των αντιστάσεων, είναι δυνατή μια μικρή αλλαγή στη σκιά: από άσπρο σε λευκό έως ζεστό λευκό. Στο σχεδιασμό του συγγραφέα, η λάμπα έχει σχεδιαστεί για να φωτίζει το εσωτερικό του αυτοκινήτου. Θα είναι λυπημένοι αυτοί (οι Ιάπωνες)! Για να μην ανησυχείτε για την παρατήρηση της πολικότητας, παρέχεται μια γέφυρα δίοδος στην είσοδο της συσκευής. Η συσκευή είναι τοποθετημένη σε ένα πινέλο και παρουσιάζεται στο Σχήμα 6.

Breadboard

Σχήμα 6. Πίνακας ανάπτυξης

Η επόμενη εξέλιξη των ιαπωνικών ραδιοερασιτεχνών είναι επίσης η αυτοκινητοβιομηχανία. Αυτή η συσκευή για φωτισμό του δωματίου, φυσικά, σε λευκές λυχνίες LED φαίνεται στο σχήμα 7.

Σχέδιο της συσκευής για την επισήμανση των αριθμών σε λευκές λυχνίες LED

Εικόνα 7. Σχέδιο της συσκευής για την επισήμανση του αριθμού σε λευκές λυχνίες LED

Ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί 6 εξαιρετικά φωτεινά LED υψηλής ισχύος με περιορισμένο ρεύμα 35 mA και φωτεινή ροή 4 lm. Για να αυξηθεί η αξιοπιστία των LED, το ρεύμα μέσω αυτών περιορίζεται σε 27 mA χρησιμοποιώντας ένα τσιπ ρυθμιστή τάσης που περιλαμβάνεται στο τρέχον κύκλωμα σταθεροποιητή.

Τα LED EL1 ... EL3, η αντίσταση R1 μαζί με το τσιπ DA1 σχηματίζουν ένα σταθεροποιητή ρεύματος. Ένα σταθερό ρεύμα μέσω του αντιστάτη R1, υποστηρίζει μια πτώση τάσης 1,25V πάνω του. Η δεύτερη ομάδα LED συνδέεται στον σταθεροποιητή μέσω ακριβώς της ίδιας αντίστασης R2, έτσι ώστε το ρεύμα μέσω της ομάδας των LEDs EL4 ... EL6 θα σταθεροποιηθεί επίσης στο ίδιο επίπεδο.

Το σχήμα 8 δείχνει ένα κύκλωμα μετατροπέα για την τροφοδοσία ενός λευκού LED από ένα απλό γαλβανικό στοιχείο με τάση 1.5V, το οποίο σαφώς δεν επαρκεί για να ανάψει το LED. Το κύκλωμα μετατροπέα είναι πολύ απλό και ελέγχεται από μικροελεγκτή. Στην πραγματικότητα, ο μικροελεγκτής είναι συνηθισμένο πολυβιβαστή με συχνότητα παλμού περίπου 40ΚΗζ. Για να αυξηθεί η χωρητικότητα φορτίου, οι εξόδους του μικροελεγκτή συνδυάζονται παράλληλα.

Κύκλωμα μετατροπέα για την τροφοδοσία λευκού LED

Σχήμα 8Κύκλωμα μετατροπέα για την τροφοδοσία λευκού LED

Το καθεστώς λειτουργεί ως εξής. Όταν οι έξοδοι PB1, PB2 είναι χαμηλές, οι έξοδοι PB0, PB4 είναι υψηλές. Τότε, οι πυκνωτές C1, C2 φορτίζονται μέσω των διόδων VD1, VD2 σε περίπου 1.4V. Όταν η κατάσταση των εξόδων του ελεγκτή αντιστραφεί, το άθροισμα των τάσεων των δύο φορτισμένων πυκνωτών συν την τάση της μπαταρίας θα εφαρμοστεί στο LED. Έτσι, σχεδόν 4,5V θα εφαρμοστεί στο LED στην προς τα εμπρός κατεύθυνση, η οποία είναι αρκετή για να ανάψει το LED.

Ένας παρόμοιος μετατροπέας μπορεί να συναρμολογηθεί χωρίς μικροελεγκτή, μόνο σε ένα λογικό τσιπ. Ένα τέτοιο κύκλωμα φαίνεται στο σχήμα 9.

Διάγραμμα συνδεσμολογίας LED

Σχήμα 9

Μια γεννήτρια ορθογώνιας ταλάντωσης συναρμολογείται επί του στοιχείου DD1.1, η συχνότητα του οποίου καθορίζεται από τις τιμές των R1, C1. Με αυτή τη συχνότητα αναβοσβήνει η ενδεικτική λυχνία LED.

Όταν η έξοδος του στοιχείου DD1.1 είναι υψηλή, η έξοδος του DD1.2 είναι φυσικά υψηλή. Τότε, ο πυκνωτής C2 φορτίζεται μέσω της διόδου VD1 από την πηγή ισχύος. Η διαδρομή φόρτισης έχει ως εξής: συν την πηγή τροφοδοσίας - DD1.1 - C2 - VD1 - DD1.2 - μείον την πηγή τροφοδοσίας. Αυτή τη στιγμή, μόνο η τάση της μπαταρίας εφαρμόζεται στη λευκή λυχνία LED, η οποία δεν επαρκεί για να ανάψει το LED.

Όταν η στάθμη είναι χαμηλή στην έξοδο του στοιχείου DD1.1, εμφανίζεται υψηλό επίπεδο στην έξοδο του DD1.2, το οποίο οδηγεί στο μπλοκάρισμα της διόδου VD1. Συνεπώς, η τάση στον πυκνωτή C2 προστίθεται στην τάση της μπαταρίας και αυτή η ποσότητα εφαρμόζεται στην αντίσταση R1 και LED HL1. Αυτό το άθροισμα τάσεων είναι αρκετό για να ενεργοποιήσετε το LED HL1. Στη συνέχεια, ο κύκλος επαναλαμβάνεται.

Πώς να ελέγξετε τη λυχνία LED

Αν το LED είναι καινούριο, τότε όλα είναι απλά: αυτό το συμπέρασμα, το οποίο είναι ελαφρώς μεγαλύτερο, είναι ένα συν ή ανόδιο. Είναι αυτό που πρέπει να συμπεριληφθεί στο πλεονέκτημα του τροφοδοτικού, φυσικά δεν ξεχνάμε για την περιοριστική αντίσταση. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, για παράδειγμα, το LED έχει αφαιρεθεί από την παλιά πλακέτα και τα συμπεράσματα έχουν το ίδιο μήκος, απαιτείται κλήση.

Τα πολύμετρα σε αυτή την κατάσταση συμπεριφέρονται κάπως ακατανόητα. Για παράδειγμα, ένα πολύμετρο DT838 στη λειτουργία δοκιμής ημιαγωγών μπορεί απλά να φωτίζει ελαφρώς το υπό δοκιμή LED, αλλά ταυτόχρονα εμφανίζεται ένα ανοιχτό κύκλωμα στην ενδεικτική λυχνία.

Επομένως, σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι καλύτερο να ελέγξετε τις λυχνίες LED, συνδέοντάς τις μέσω της περιοριστικής αντίστασης στην πηγή τροφοδοσίας, όπως φαίνεται στο σχήμα 10. Η τιμή αντίστασης είναι 200 ​​... 500 Ohm.

Κύκλωμα ελέγχου LED

Σχήμα 10. Κύκλωμα ελέγχου LED


LED διαδοχικά

LED διαδοχικά

Σχήμα 11. Εν συνεχεία συμπερίληψη των LED

Δεν είναι δύσκολο να υπολογίσετε την αντίσταση της περιοριστικής αντίστασης. Για να γίνει αυτό, προσθέστε την άμεση τάση σε όλες τις λυχνίες LED, αφαιρέστε την από την τάση της πηγή ενέργειας και διαιρέστε το προκύπτον υπόλειμμα από το δεδομένο ρεύμα.

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

Ας υποθέσουμε ότι η τάση της τροφοδοσίας είναι 12V και η πτώση τάσης στα LED είναι 2V, 2.5V και 1.8V. Ακόμη και αν τα LED λαμβάνονται από ένα κιβώτιο, μπορεί να υπάρχει ακόμα μια τέτοια εξάπλωση!

Με την προϋπόθεση της εργασίας, έχει οριστεί ρεύμα 20 mA. Παραμένει να υποκαταστήσετε όλες τις τιμές στον τύπο και να διδάξετε την απάντηση.

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


LED παράλληλα

LED παράλληλα

Εικόνα 12. Παράλληλη ενεργοποίηση των LED

Στο αριστερό κομμάτι, και τα τρία LED είναι συνδεδεμένα μέσω μιας αντιστάσεως περιορισμού ρεύματος. Για ποιο λόγο όμως αυτό το σχέδιο διαχωρίζεται, ποια είναι τα μειονεκτήματά του;

Επηρεάζει την εξάπλωση των LED. Το μεγαλύτερο ρεύμα θα περάσει από το LED, στο οποίο η πτώση τάσης είναι μικρότερη, δηλαδή, η εσωτερική αντίσταση είναι μικρότερη.Συνεπώς, με αυτή την ένταξη, δεν θα είναι δυνατόν να επιτευχθεί ομοιόμορφη λάμψη των LED. Επομένως, το σχήμα που φαίνεται στο σχήμα 12 στα δεξιά πρέπει να αναγνωριστεί ως το σωστό κύκλωμα.

 

Μπόρις Αλαντίσκιν 

Δείτε επίσης στο i.electricianexp.com:

  • Πώς να υπολογίσετε σωστά και να επιλέξετε μια αντίσταση για μια λυχνία LED
  • Σχετικά με τη χρήση των LED, τη συσκευή LED, πώς να ανάβει μια λυχνία LED
  • RGB LED: πώς λειτουργούν, εσωτερική συσκευή, πώς να συνδέσετε, RG ...
  • Καλό και κακό πρότυπο καλωδίωσης LED
  • Πώς να συνδέσετε το LED στο δίκτυο φωτισμού

  •  
     
    Σχόλια:

    # 1 έγραψε: | [παραθέτω]

     
     

    Στο διάγραμμα του σχήματος 7, ο πείρος 1 του τσιπ DA1 θα πρέπει να συνδεθεί στο "μείον" της πηγής ισχύος. Η δεύτερη. Η τάση τροφοδοσίας των LED (pin 2 DA1) είναι 12 V. Η πτώση τάσης στο τσιπ ρυθμιστή τάσης (είσοδος-έξοδος DA1) πρέπει να είναι τουλάχιστον 3 V. Στη συνέχεια, η τάση εισόδου του σταθεροποιητή πρέπει να είναι 15 V, αλλά όχι 13 V σύμφωνα με το σχήμα. Σημειώστε

     
    Σχόλια:

    # 2 έγραψε: Έντουαρντ | [παραθέτω]

     
     

    Οι κόκκινες λυχνίες LED αρχίζουν να λάμπουν από 1,5 βολτ.