Wote Unahitaji Kujua Kuhusu LEDs: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Diode ya Kutoa Nuru ni kifaa cha elektroniki ambacho hutoa mwanga wakati wa sasa unapitishwa. LED ni ndogo, nzuri sana, mkali, bei rahisi, vifaa vya elektroniki. Watu wanafikiria kuwa LED ni vifaa vya kawaida vya kutoa mwanga na huwa na kupuuza Ukweli wa kuvutia na Vipengele vya LED. Katika hii nitafundishwa nitakufundisha 'Yote Unayohitaji Kujua Kuhusu LEDs' ambayo ni pamoja na Viwango vyao vya Kufanya kazi, vya Sasa na vya Nguvu, Vinajenga, Aina, Kikokotozi cha Resistor cha LEDs, Matumizi, Upimaji na Mzunguko rahisi wa LED.

Hapa kuna Kiunga cha programu ya bure ya admin ya 'LED Resistor Calculator'. Programu hii inakusaidia kuhesabu thamani inayofaa ya kupinga ambayo inahitajika kwa LED.

Historia ya LED

Nahodha Henry Joseph Round alikuwa mmoja wa waanzilishi wa mapema wa redio na alipokea hati miliki 117. Alikuwa wa kwanza kuripoti uchunguzi wa electroluminescence kutoka diode, na kusababisha ugunduzi wa diode inayotoa nuru. Vladimirovich Losev aliona chafu nyepesi kutoka kwa makutano ya sehemu ya mawasiliano ya carborundum. Wakati wa kazi yake kama fundi wa redio, aligundua kuwa diode za kioo zinazotumiwa katika vipokezi vya redio zilitoa nuru wakati wa sasa ulipitishwa kwao. Mnamo 1927, Losev alichapisha maelezo katika jarida la Urusi juu ya kazi yake juu ya diode zenye kutoa mwanga. Miaka michache baadaye Nick Holonyak, Jr. aligundua mwangaza wa kwanza wa nyekundu (nyekundu) mnamo 1962 wakati alikuwa akifanya kazi kama mwanasayansi wa ushauri katika maabara ya Kampuni ya General Electric huko Syracuse, New York.

Orodha ya Sehemu:

• LEDs za Rangi zilizowekwa - AliExpress
• LED za RGB - AliExpress
• LED za IR - AliExpress

Hatua ya 1: Muundo na Kufanya kazi

PICHA:

1. Kuondoa taa ya LED.
2. Mtazamo wa juu wa Elektroni za LED. (cathode kubwa, anode ndogo).
3. Kufungwa kwa Anode na Cathode ya LED. (LED iliyokatwa kwa nusu).
4. Anode na Cathode ya LED imeondolewa kwenye ganda la plastiki.

Muundo

LED za kawaida zinaundwa na Gallium (Ga), Arsenic (As), na Phosphorus (P). LED za kisasa sio tu aina za GaAsP - pombe zingine za semiconductor ziko nyingi! Semiconductors hizi pia hutumiwa katika vifaa vingine anuwai vya Elektroniki.

Kufanya kazi

LED ni diode ya P-N Junction ambayo hutoa Nuru. Wakati LED iko katika upendeleo wa mbele hutoa mwanga badala ya joto inayotokana na diode ya kawaida. Wakati makutano ya P-N yako katika upendeleo wa mbele, ikiwa kuna mwangaza wa LED, baadhi ya mashimo huungana na elektroni za Mkoa wa N- na elektroni zingine kutoka N zinachanganya na shimo kutoka mkoa wa P. Kila recombination hutoa mwanga au Photons.

LED zina polarity na kwa hivyo hazifanyi kazi ikiwa zimeunganishwa katika upendeleo wa Reverse. Njia rahisi zaidi ya kuangalia polarity ya LED ya kawaida ni kwa kushikilia LED karibu na jicho lako. Utaona kwamba kuna elektroni mbili. Mzito ni Cathode (-). Nuru hutolewa kutoka kwa Cathode. Elektroni nyembamba ni Anode (+). [Ingawa njia hii ya kuangalia polarity haitafanya kazi kwa taa zingine za LED kama ufanisi mkubwa, nk ambapo kinyume ni kweli]. Kwa ujumla LED zinatengenezwa ili urefu wa miongozo ya Cathode na Anode zitofautiane. Kwa sababu ya taa hizi za LED zinatengenezwa na Anode (+) inaongoza kwa muda mrefu kuliko mwongozo wa Cathode (-). Hii pia inafanya iwe rahisi kuamua polarity Kumbuka: Watengenezaji wengine huweka electrode zote mbili zinaongoza urefu sawa. Ingia ili KUPIMA polarity utahitaji kutumia Multimeter.

Hatua ya 2: Viwango vya sasa na Nguvu, Sheria ya Haitz

PICHA: Alama ya LED

LED za kawaida za IR zinaweza kufanya kazi hadi ~ 1.5V lakini mahitaji ya kawaida ya Red Red ~ 1.8V, mahitaji ya Kawaida ya Kijani cha LED ~ 2V & kawaida ya bluu na wazungu LED (ambayo kwa kweli ni bluu na mipako ya fosforasi) inahitaji 3V nzuri.

LED hazina "kiwango cha voltage"; zinaendeshwa kwa sasa. Mwangaza ni sawa na ya sasa, na sio sawa sawa na voltage. Kwa sasa yoyote, watakuwa na voltage ya mbele, lakini hiyo ni ya pili kwa sasa, ambayo ndio sababu kuu ambayo inapaswa kudhibitiwa.

Ukadiriaji wa sasa

Ukadiriaji wa sasa wa LED ni sawa na Viwango vya Voltage. LED kwa ujumla zina kiwango cha sasa cha kawaida. LED nyingi zinahitaji karibu 5-25 mA. Ya sasa inahitajika na LED wakati mwingine inategemea Rangi ya LED. Ukisambaza sasa kupita kiasi LED itaungua na kuharibika. Kwa upande mwingine ikiwa unasambaza sasa ya chini sana LED haitatoa pato lake kubwa. Ultrabright nyekundu / kijani za kisasa za LED zinaweza kutoa pato linalokubalika (kwa matumizi ya hali nk) kwa 1mA kidogo

Viwango vya Nguvu

LED zinaweza kuwa na upimaji wa nguvu anuwai kulingana na Aina yao, Kujenga na Viwango vya Sasa, nk LED pia huja kwenye vifurushi vya 'High Power LED'. LED hazina maana kuliko balbu za taa za kawaida kama vile Balbu za CFL na Incandescent.

Sheria ya Haitz

Inasema kuwa kila muongo, gharama kwa kila mwangaza (kitengo cha taa inayofaa inayotolewa) hupungua kwa sababu ya 10, na kiwango cha taa inayozalishwa kwa kila kifurushi cha LED huongezeka kwa sababu ya 20, kwa urefu wa rangi (rangi) ya nuru. Inachukuliwa kama mwenzake wa LED kwa sheria ya Moore, ambayo inasema kwamba idadi ya transistors katika mzunguko uliowekwa uliowekwa huongezeka mara mbili kila miezi 18 hadi 24. Sheria zote mbili zinategemea uboreshaji wa mchakato wa utengenezaji wa vifaa vya semiconductor.

Hatua ya 3: Jenga

PICHA:

1. Msingi wa LED.
2. Dome LED.
3. LED ya SMD (Kubwa).
4. LED ya SMD (Ndogo).
5. Onyesha LED inayotumika katika Uonyesho wa Sehemu 7.

LED hutengenezwa kwa maumbo na saizi anuwai. Rangi ya lensi ya plastiki mara nyingi ni sawa na rangi halisi ya taa iliyotolewa, lakini sio kila wakati. Kwa mfano, plastiki ya zambarau hutumiwa mara nyingi kwa taa za infrared, na vifaa vingi vya hudhurungi vina nyumba zisizo na rangi. Taa za kisasa za umeme wa hali ya juu kama vile zinazotumiwa kwa taa na taa za taa kwa jumla hupatikana katika vifurushi vya vifaa vya uso-mlima (SMD). Baadhi ya LED zina lenses za plastiki zilizoenezwa.

Msingi wa LED

LED ya msingi ni moja wapo ya LED inayotumiwa sana. Kwa sababu pia ni umaarufu panya wake ni wa bei rahisi ikilinganishwa na LED za. Inaonekana ya msingi sana na muundo ni rahisi sana.

Dome LED

Hii ni aina ya LED ambayo imeundwa kama "Dome". Sura hii imeundwa pia huongeza eneo ambalo nuru hupitishwa. Kwa maneno mengine Angle of Emission (Circumfernce) of Light from the LED ni kubwa kuliko LED Basic. Kwa ujumla hii inadhibitiwa na umbali wanaoweka mtoaji wa nuru kutoka kwenye kuba. Karatasi za kawaida karibu kila wakati zinakupa "pembe ya nusu ya nguvu" (pembe-mhimili ambayo unaona tu mwangaza nusu). Ikiwa unataka pembe pana zaidi ya chafu unaweza kukata kuba na zana ya dremel. Ikiwa unajali, unaweza kisha kufungua au kusaga mwisho, lakini sio lazima. Unapoikata karibu na kifaa cha chafu, pembe pana utapata. Lakini kuwa mwangalifu usikate karibu sana kwa sababu kuna waya mdogo ndani ambayo kwa kawaida hauwezi kuonekana kwa jicho. Ingawa aina hii ya LED ni ghali kidogo kuliko iliyoongozwa msingi.

LED ya SMD

Aina hii ya LED kwa ujumla ni ndogo sana kwa saizi. SMD inamaanisha Kifaa kilichowekwa juu. Na kama jina lake linavyopendekeza, LED hii inauzwa kwenye uso wa PCB tofauti na vifaa vya kawaida vya 'shimo'. Hizi za LED kwa ujumla zinauzwa na Mashine (Robots sahihi za Soldering) na ni ngumu sana kuuuza kwa mikono (Ingawa haiwezekani kwa Solder SMD LED's kwa Mkono). Inorder to solder SMD LED's kwa mikono unahitaji tu chuma laini ya kuuzia chuma, solder nyembamba, taa nyepesi, na pengine kikuzaji na ustadi mzuri na sahihi wa kutengeneza.

Onyesha LED

Aina hii ya LED hutumiwa haswa katika maonyesho kwani umbo lake ni gorofa.

Hatua ya 4: Aina

PICHA:

1. Dome LED's.
2. LED za IR.
3. Sehemu ya Kuonyesha LED
4. Rangi ya LED ya rangi (rangi inayobadilisha LED).

Rangi ya LED

Rangi na Nyeupe ya LED hutumiwa haswa katika Viashiria, Taa, Vifaa vya Kuangazia, n.k Ni moja wapo ya taa zinazotumika sana za LED.

Rangi ya Kubadilisha LED (Tri / Bi Rangi ya LED)

Katika aina hii ya LED, rangi iliyotolewa na LED hubadilika ndani ya kipindi fulani cha wakati. Mzunguko mdogo ulioingiliwa (IC) umeingizwa ndani ya mpangilio huu wa LED kudhibiti ucheleweshaji wa wakati kati ya kubadilisha rangi anuwai. LED za Tri / bicolor hazibadilishi rangi ni kweli LED mbili tofauti (mara nyingi nyekundu na kijani) kwenye kifurushi kimoja. Unageuza moja au nyingine kutoa rangi mbili na zote kutengeneza tatu.

Mwangaza wa infrared (IR)

Aina hii ya mihimili ya taa ya infrared ya mwangaza. Mionzi hii ya infrared haiwezi kuonekana na Jicho la Mwanadamu. Aina hii ya LED kwa ujumla hufanya kazi kwenye masafa ya usambazaji ya 38KHz. Mbuni hutengeneza LED kama njia ya mpokeaji kuichagua kutoka kwa vyanzo vingine vya IR. LED pia zimebadilishwa kwa masafa ya chini sana kuonyesha tu mwangaza wa LED, na mara nyingi hutengenezwa kwa masafa ya juu na mzunguko wa ushuru tofauti ili kudhibiti mwangaza wao. Na kisha zingine hubadilishwa kwa masafa ya juu zaidi kutuma data (kama inavyotumiwa katika macho ya nyuzi kwa mfano). Inatumika sana katika vifaa vya Mawasiliano vya Kidhibiti cha Kijijini na Kidogo. Unaweza kujaribu IR ya IR kwa kuiangalia chini ya Kamera wakati wa sasa unatumiwa kwenye LED. Kwa maneno mengine kamera zinaweza kugundua miale ya IR iliyotolewa kutoka kwa LED. Kamera ambazo hazina kichujio cha kuzuia IR zinaweza kuona karibu na IR vizuri (na huwa kamera za bei rahisi na haswa kamera za usalama). Lakini inapaswa kuzingatiwa kuwa hata kamera zingine za simu za rununu hazioni IR ya LED vizuri kabisa kwa sababu ya kichungi chao cha kuzuia IR.

Sehemu ya Kuonyesha LED

Onyesho la sehemu ya 7 ya LED ni LED iliyo na 7 ya kuonyesha ya LED iliyounganishwa kwa njia ya 8. Inatumiwa katika mahesabu, maonyesho, n.k LED inayofanana na hii pia hutumiwa kuonyesha alfabeti.

LED ya UV

UV ya UV hutoa miale ya mwanga ya Violet. Mionzi hii ina matumizi anuwai kama Sterilization, Usafi wa Maji, n.k.

Hatua ya 5: Resistor Calculator kwa LED's

PICHA:

1. Vipinga anuwai na LED.
2. Nembo ya Programu ya Upinzani wa LED.

Kwa hivyo swali la kawaida kuulizwa juu ya LED ni kontena linalofaa kutumia pamoja na. Sababu ya kupinga hutumiwa pamoja na LED ni kuwalinda kutokana na sasa ya ziada ambayo inaweza kuchoma na kuharibu LED. Lakini kuchagua LED sahihi sio rahisi sana. Kwa nini? Kweli ukichagua upinzani wa juu sana, LED haitatoa mwangaza wake wa kiwango cha juu. Na ikiwa wewe ni upinzani mdogo kuna uwezekano wa LED kuharibiwa.

Kwa hivyo fomula rahisi ilibuniwa:

Upinzani = (Chanzo Voltage - LED Voltage) / (LED ya Sasa / 1000)

* Kumbuka, LED ya sasa iko katika milimita (mA)

Inorder ili kufanya hesabu hii iwe rahisi unaweza kutumia hii bure ya Android App LED Resistance Calculator. Ni programu iliyoundwa mahsusi kwa hii inayoweza kufundishwa. Vipengele vingine na kazi zaidi zinazohusiana na umeme na mahesabu zitaongezwa kwenye programu hii. Programu ilitengenezwa na BluBot Technologies. Unaweza kuangalia Maagizo yake na uwasiliane naye kupitia Orangeboard yake @Nathan Neal Dmello. Anafanya pia miradi mingine anuwai katika kutengeneza Programu, Wavuti, Programu za Kompyuta, nk Unaweza kuwasiliana naye kupitia wavuti yake.

Hatua ya 6: Matumizi

PICHA:

1. Televisheni ya Remote bila kitufe kubonyeza.
2. Rimoti ya runinga na kitufe kilichobanwa na taa ya IR ya IR imegunduliwa.
3. Ukanda wa Dome LED kutoka kwa Tochi ya Dharura.
4. Kiwango cha LED cha Kamera ya Smartphone.
5. Viashiria vya nguvu vya LED vya Laptop.

LED hutumiwa kila mahali. Kutoka kwa flash yako ya simu, kwa mfumo wako wa muziki wa magari, kwa taa zako za bustani, kwa onyesho lako la Runinga. Kimsingi asili yao ya kubadilika na ufanisi imewapa nafasi katika vifaa vingi vya elektroniki.

Matumizi mengine yanayojulikana ni:

1. Taa.
2. Maonyesho.
3. Viashiria.
4. Taa za mapambo na Vitu.
5. Udhibiti wa Kijijini.
6. Kuzaa.
7. Utakaso wa Maji.
8. Meno na matumizi mengine ya Matibabu.

Hatua ya 7: Upimaji na Mzunguko

PICHA:

1. Multimeter inayotumiwa kupima LED.
2. Mzunguko rahisi kutumia LED.

Upimaji

Jaribio la haraka la kawaida la rangi, mwangaza na polarity ni kiini tu cha sarafu ya 3V (k. CR2032). Gusa tu taa za voltage za chini kwa hii kwa ufupi, au zinaweza kupindukia!

Baadhi ya LED zinaweza kupimwa ndani ili kuangalia ikiwa inafanya kazi vizuri kwa kutumia multimeter & kwa kufuata hatua:

1. Weka piga ya multimeter kwenye kazi ya 'Continiuity'.
2. Sasa unganisha Anode (+) ya LED kwenye uchunguzi wa RED / Chanya / (+) wa multimeter na unganisha Cathode (-) ya LED kwa Nambari Nyeusi / Hasi / (-) ya multimeter.
3. Ikiwa LED inafanya kazi Multimeter itaanza kutoa sauti ya 'Beep'. Na thamani itaonyeshwa kwenye skrini ya multimeter. Kwa kuongeza hii LED inapaswa kuwaka.

* Kupima LED kwa kutumia mwendelezo wa multimeter kawaida haitafanya kazi kwa sababu multimeter nyingi hutumia tu voltage ya chini, chini ya 1V, kwa vipimo vya upinzani na mwendelezo. Ikiwa inafanya hivyo, multimeter haitafanya beep inayoendelea; inaweza kufanya beep moja fupi. Vipimo vingi vina kazi ya kujaribu diode, iliyoonyeshwa na ishara ya diode, ambayo inatumika hadi 2V kwenye diode. Hii itakuambia kwa uaminifu polar nyingi za LED lakini sio lazima kuwa na taa za samawati na nyeupe zenye voltages za mbele.

Unaweza pia Kujaribu LED na sehemu nyingine yoyote kwa msaada wa mzunguko huu: - Kipimaji cha vifaa vya sensorer za elektroniki

Mzunguko

Hii ni moja ya mzunguko wa msingi zaidi na anuwai unaoweza kupata ambayo hutumia LED ndani yake. Sababu ni mzunguko mzuri kuanza na ni kwamba inaweza pia kuangalia utendaji wa vifaa vingine vya Elektroniki au Sensorer za Elektroniki. Unaweza pia kuangalia mafunzo ya kina ambayo yatakusaidia kufanya mzunguko huu: Jaribio la Sehemu ya Sura ya Elektroniki

Mkimbiaji Juu katika Mashindano ya Tech

Tuzo ya pili katika kufundisha! Mashindano yanayodhaminiwa na Dremel