Alex_EXE

Светодиод — это полупроводниковый прибор, создающий оптическое излучение при протекание через него электрического тока.

Различные светодиоды

По началу они применялись только как индикаторы, так как пришли на замену лампам. Со временем технологии совершенствовались, и они все больше начали входить в нашу жизнь: светодиодные лампы освещения, подсветка экранов, светодиодные экраны, мигалки…

Изображение на схеме

Светодиод — это полярный прибор, т.е. он обладает определённой полярностью включения, только при которой он будет светится. Нужно подключать плюс (+) питания к аноду (обычно длинный вывод), а минус (–) к катоду.

При пайке светодиоды лучше не перегревать, т.к. это может повредить их. Можно использовать металлический пинцет, для отвода части тепля, для этого нужно будет взять инструментом диод между местом пайки и корпусом.

Включение светодиода

Светодиод является, по сути, диодом и у него существует два способа включение: прямое, когда через него протекает прямой ток, он светится, и обратное включение, протекает обратный ток (значительно меньше прямого) – не светится. Но если напряжение питания будет больше обратного напряжения диода – то диод можно сжечь.

Схема включения

Светодиоды питаются током, не подключайте их напрямую к источникам питания – это испортит их. Для работы ему нужен токоограничивающий резистор. Включение нескольких светодиодов рассмотрено ниже.

Расчёт светодиода

При подключении нужно использовать токоограничивающий резистор, который рассчитывается по формуле:

R = (Uпит — Uпр) / I

Но одного сопротивления мало, нужно знать ещё и мощность рассеиваемую на резисторе.

P=(Uпит — Uпр)2/R

Где: R – сопротивление резистора (ом),
P – рассеиваемая мощность на резисторе (ватт)
Uпит — напряжение питания (вольт),
Uпр – прямой напряжение светодиода (вольт),
I – прямой ток светодиода (ампер).

Для облегчения расчётов была сделана специальная форма.

При использовании маломощных светодиодов (до 50мА) и при питание их от 5В достаточно резистора на 270-510 Ом 0,125Вт. В продаже есть специальные светодиоды уже со встроенным токоограничителем, но стоят они значительно дороже и обычно идут на 12В. Так же есть специальные микросхемы — LED драйверы для питания диодов большой мощность и (или) когда их много.

Цветовое разнообразие

светодиодов сейчас велико. Оно покрывает как весь видимый спектр, так и распространяется и на невидимые зоны: инфракрасный и ультрафиолетовый.

Базовый цвета

Также можно получить любой цвет при использовании многоцветных светодиодов.

Многоцветные светодиоды.

Бываю как 2-цветные, так и трехцветные. С помощью них можно получить всю палитру цветов (для 3-х цветных, RGB светодиодов, для двух только комбинации его цветов) изменяя яркости (ток) или количество импульсов (ШИМ) на его кристаллах. Обычно такие светодиоды имеют по одному выводу на каждый кристалл (цвет) и общий вывод, анод или катод (в зависимости от типа самого светодиода). Встречаются двухцветные светодиоды всего с двумя выводами, где цвет будет зависеть от полярности его подключения.

Фото RGB светодиодов SMD и 3Вт

Так же тоит упомянуть мигающие светодиоды, в которых содержится чип, отвечающий за спецэффекты.

Мощность светодиодов

Светодиоды бывают различной мощности: от маломощных, для индикации, до мощных, которые применяются в осветительных приборах. Токопотребление обычных светодиодов колеблется от 10 до 50 мА.

CMD светодиод, типоразмера 0603

Обычный светодиод

Мощный RGB светодиод

Включение нескольких светодиодов

Существует три типа включения нескольких светодиодов: последовательное, параллельное и смешанное. У каждого типа есть свои плюсы и недостатки. Параллельное включение позволяет подключить множество светодиодов к одному низковольтному, но мощному источнику питания, последовательно подключить кучу светодиодов к маломощному источнику питания, но с большим напряжением.

Uпит<N* Uпр – параллельное включение

Uпит>=N* Uпр – последовательно включение

Последовательно включение

При последовательно включении все светодиоды должны быть одного типа и напряжение питания должно быть больше прямого напряжения светодиодов умноженного на их количество.

R=(Uпит – Uпр*N)/(I*0,75) P=(Uпит — Uпр*N)2/R Максимальное количество светодиодов в гирлянде: N=Uпит/(Uпр*1,5)

Параллельное включение

При параллельном включении резисторы рассчитываются для каждого светодиода отдельно.

Смешанное включение – объединение последовательного и параллельно включения.

Светодиодные сборки

Существует больше количество светодиодных сборок. Самые распространенные из которых семисегментные индикаторы.

Семисегментные индикаторы

Так же есть большое разнообразие LED матриц, столбцов, символьных индикатор (представлен на фото слева вверху) … Сейчас такие индикаторы становятся менее популярными, т.к. вытесняются LCD дисплеями.

Статья обновлена 28.06.2011