Hozzáadva: 2011.08.29. 16:02:00 Megtekintések száma: 55765

Ebben a cikkben megismerheti az alapvető ismereteket a LED-ekről. Itt olyan alapvető kérdésekre talál választ, mint pl mi is valójában egy LED, melyek a leggyakrabban használt LED-típusok, hogyan lehet LED-eket csatlakoztatni és hogyan lehet kiszámítani az előellenállást. A cikk célja nem az volt, hogy részletesen elmagyarázza a működési elveket és a komplex számításokat, vannak speciális oldalak és cikkek. A cél az volt, hogy még egy elektrotechnikai végzettséggel nem rendelkező személy is tudja, hogyan lehet azonosítani a LED-eket és a számított ellenállás segítségével csatlakoztatni őket az áramkörhöz.

alapvető

Mi a LED

A LED vagy fénykibocsátó dióda (Light Emitting Diode) egy félvezető elektronikus elem, amely keskeny spektrumú fényt bocsát ki. A sugárzott szín a PN csomópont szerkezetétől és a felhasznált anyagtól függ.

LED-ek használata

Külön használják fényforrásként, különösen jelzőként különféle elektronikus eszközökben (pl. TV, rádió, műholdak). Egy LED-es dióda gyenge fénykibocsátásához több, egyidejűleg csatlakoztatott LED-et használnak (pl. LED-izzók, LED-szalagok, lámpák stb.).

LED ház színe

színezett (a jég színét maga a csomagolás adja meg) átlátszó (a jég színe csak megvilágítás után látható)

A LED-oszlopok jelölése és azonosítása

Kétlábú LED-ek:

A - az anód mindig + pólusú

K - a katód mindig pólusú

LED fluxus

A LED-kapcsolatok típusai

soros kapcsolat párhuzamos kapcsolat kombinált kapcsolat

A LED-ek típusai

A LED-eket különféle méretben, színben és formában gyártják

kerek, tetején kerek lapos teteje négyzet (fluxus) SMD LED

Meleg vs. hideg fehér LED

Az alábbi képen látható a különbség a meleg fehér, a semleges fehér és a hideg fehér között.

Az előellenállás kiszámítása

A LED-ek a kisugárzott színtől és mérettől függően különböző feszültségeket és áramokat használnak, lásd az alábbi táblázatot.

Piros 1,9 V 20 mA
narancs 2,0 V 25 mA
sárga 2,0 V 25 mA
zöld 2,2 V 20 mA
kék 3,5 V 20 mA
fehér 3,5 V 20 mA

Az előellenállás a LED-ek 1,5-3,5 V-tól eltérő feszültségű csatlakoztatásához szükséges. Ezért a tápfeszültség beállítását szolgálja, hogy a dióda ne égjen át. Értéke a LED-ek (párhuzamos vagy soros) csatlakoztatásának függvényében is változik.

Számítási példák:

1 LED dióda csatlakoztatása

1 piros LED-et akarunk csatlakoztatni az egyenáramú tápfeszültséghez U = 6V.

A fenti táblázat szerint ismerjük a LED értékeket (diódafeszültség U = 1,9 V és az áram I = 20mA, azaz 0,02A ).

Minta: Rv = (Utápegység - U vezette): én

ahol Rv - Eredmény (Ohm)

Utápellátás - tápfeszültség (V)

U led - záró feszültség a led diódán (V)

én - vezetett diódán átmenő áram (A)

Számítás: (6V - 1.9V ): 0,02A = 205 Ohm

2 soros LED csatlakoztatása

2 piros LED-et akarunk csatlakoztatni az egyenáramú tápfeszültséghez U = 6V.

A fenti táblázat szerint ismerjük a LED értékeket (diódafeszültség U1 = 1,9 V, U2 = 1,9 V és aktuális I = 20mA, azaz 0,02A ).

Minta: Rv = (Utápegység - ( U led1 + U led2)): én


Számítás:(6V - ( 1,9 V + 1,9 V )): 0,02A = 110 Ohm

2 LED párhuzamos csatlakoztatása

2 piros LED-et akarunk csatlakoztatni az egyenáramú tápfeszültséghez U = 6V.

A fenti táblázat szerint tudjuk a LED-ek értékeit (diódafeszültség U = 1,9 V és aktuális I1 = 20mA és I2 = 20mA ).

Minta: Rv = (Utápegység - U vezette): ( én 1 + én 2)

Számítás:(6V - 1,9 V ): ( 0,02A + 0,02A) = 102,5 Ohm

Értesítések:

  1. Néha nem lehet számított értékű ellenállást használni, ezért használjon a következő magasabb értékű ellenállást.
  2. Nagy számú LED és csak egy ajánlás csatlakoztatásakor figyelni kell az ellenállás elegendő teljesítményére, hogy az ne melegedjen túl, és végül ne lőjön ki más alkatrészeket. A megoldás egy ellenállás használata vagy saját ellenállás csatlakoztatása az egyes LED-ek elé.
  3. 12 V-nál nagyobb tápfeszültség esetén 1 LED-es dióda csatlakoztatásakor is figyelni kell az ellenállás teljesítményére. Ebben az esetben szükséges pl. 12 V-os LED-ek vagy nagyobb teljesítményű ellenállás. A klasszikus szénellenállások teljesítménye körülbelül 0,125 - 0,25 W.

A szükséges ellenállási teljesítmény kiszámítása:

P = Ur x I

ahol P a teljesítmény (W)

Meghatározva a tápfeszültség és a LED feszültsége között (V)

I - a LED-diódán átáramló áram (A)

Példa:

Csatlakoztatni akarjuk a piros LED-et 24V DC. A dióda feszültsége 1,9 V és az áram 0,02A

Ezután az alábbiak szerint számoljuk ki az ellenállás szükséges teljesítményét:

P = (24 - 1.9 ) x 0,02

P = 0,442 W

Alapfogalmak

Fényáram Ф: az egység az lumen (lm), és kifejezi, hogy a fényforrás mennyi fényt bocsát ki a környezetbe 1 másodperc alatt. Ez az energia, amelyet az emberi szem érzékenysége és a különböző hullámhosszak alapján ítélnek meg.

Fényerő I.: az egység az kandeláber (cd), és kifejezi a fényforrás mennyiségét a fényforrástól egy egység szögig.

E intenzitás: az egység 1 Lux (lx), és ez a fényáram és a megvilágított terület aránya. Az 1Lx intenzitás azt jelenti, hogy az 1 lm fényáram 1m2 területre esik.

Fajlagos fényteljesítmény η: az intenzitás (lm) és az elektromos bemenet (Watt) aránya. Ezért meghatározza, hogy az elfogyasztott villamos energiát milyen gazdaságossá alakítják fénnyel.