Как да направите мигащ светодиод, принцип на работа, тестове, схема

Предишна

Съдържание:

  • Принципът на работа на светодиода
  • Тестване на мигащи RGB светодиоди
  • Как да накарате обикновен светодиод да мига

Ако не е възможно да закупите готов мигащ светодиод, където всички необходими елементи за изпълнение на желаната функция вече са вградени в крушката и остава само да свържете батерията, тогава можете да опитате да сглобите своя собствена верига . За да направите това, ще ви трябва малко: изчислете резистора за светодиода, който заедно с кондензатора задава периода на трептене на веригата, по някакъв начин ограничете тока и, разбира се, изберете типа ключ. По някаква причина икономиката на страната ни е базирана на минното дело, докато електрониката е заровена дълбоко в земята. Поради тази причина, с елементарната стрес база. И наистина може да възникне проблем, а не задача, как да направите мигащ светодиод. Особено ако има промоция със "сини кофи" на носа.

Принципът на работа на светодиода

Работата на светодиода

Преди да свържете светодиода, трябва да знаете минимум теория. В областта на p-n прехода поради наличието на дупкова и електронна проводимост се образува зона с нестандартни енергийни нива за дебелината на основния кристал. По време на рекомбинацията на носители на заряд се освобождава енергия и ако нейната стойност е равна на квант светлина, тогава съединението на два материала започва да свети. Сянката зависи от някои стойности и съотношението е както следва:

E = h c / ?, където h = 6,6 x 10-34 е константата на Планк, c = 3 x 108 е скоростта на светлината, а гръцката буква ламбда означава дължината на вълната (m). (Вижте също: Как да заземите правилно)

От това твърдение следва, че може да се създаде диод, където разликата в енергийните нива е E. Това е, което ще се търси. Ето как се правят светодиодите. И в зависимост от разликата в нивата, цветът може да бъдесиньо, червено, зелено и т.н. Освен това не всички светодиоди имат еднаква ефективност. Най-слаби са сините, които исторически са се появили едни от последните. Ефективността на светодиодите е относително ниска (за полупроводниковата технология) и рядко достига дори 45%. Но с всичко това специфичното преобразуване на електрическата енергия в полезна светлинна енергия е просто невероятно. Всеки W енергия може да даде 6-7 пъти повече фотони от спирала на напрежение при същите условия на потребление. Това обяснява защо светодиодите днес заемат силна позиция в осветителната технология.

По същата причина създаването на флашър на базата на тези полупроводникови елементи е несравнимо по-лесно. Сравнително малки напрежения са достатъчни, за да започне да работи веригата. Всичко останало се свежда до избора на правилния ключ и пасивни елементи за създаване на трион или импулсно напрежение с желаната форма:

  • Амплитуда.
  • Пращене
  • Честота на заминаване.

    • Как да го направим? Очевидно е, че свързването на светодиода към 220V мрежа няма да бъде най-добрата идея. Има подобни схеми, но е доста трудно да ги накарате да мигат, тъй като елементната база за това все още не е създадена. Обикновено светодиодите работят от много по-ниски захранващи напрежения. Най-достъпните от тях са:

    светодиод

    Обикновен светодиод

    • Напрежение +5 V присъства в устройства за зареждане на телефонни батерии, както и в iPad и други джаджи. Вярно, че изходният ток в този случай е малък, но в повечето случаи не е необходимо. Като алтернатива +5V може да се намери на една от захранващите шини на персонален компютър. В този случай няма да има проблеми с ограничението на тока. В този случай жицата е червена и потърсете земята на черно.
    • Напрежение от +7 до +9, V често се среща на зарядни устройства на ръчни радиостанции, vежедневие, наречено уоки-токи. Много компании и всяка има свои собствени стандарти. Тук не можем да дадем конкретни препоръки. Но уоки-токитата често се развалят поради особеностите на употреба, така че допълнителните зарядни устройства обикновено могат да бъдат получени сравнително евтино.
    • Според нас схемата за свързване на LED ще работи най-добре от +12 St. Това е стандартно напрежение в микроелектрониката, има го на много места. Също така компютърният блок съдържа напрежение -12 St. Изолацията на сърцевината е синя, а самият проводник е оставен за съвместимост със стари устройства. В нашия случай може да е необходимо, ако няма под ръка елементна база за захранване на +12 St. Тогава ще бъде достатъчно да намерите допълнителни транзистори и да ги включите вместо изходните. Номиналите на пасивните елементи остават същите. Самият светодиод също се включва от обратната страна.
    • Деноминацията -3.3 на пръв поглед изглежда неизискваща. Но ако имате достатъчно късмет да получите SMD0603 RGB светодиоди на aliexpress за 4 рубли на парче, тогава ще бъде възможно да не върнете планините. Въпреки това! Спадът на напрежението в права посока не трябва да надвишава 3 (обратно превключване в нашия случай няма да е необходимо, но в случай на неправилна полярност максималното напрежение е 5).

    Сега, когато устройството на светодиода ни е напълно ясно и условията на горене са известни, нека започнем да изпълняваме нашата идея. А именно, ще накараме елемента да мига.

    Тестване на мигащи RGB светодиоди

    Компютърното захранване е почти идеално за тестване на светодиоди SMD0603. В този случай просто трябва да поставите резистивен разделител. За да направите това, съгласно схемата от техническата документация, съпротивлението на p-n преходите в посока напред се оценява с помощта на тестер. Директното измерване тук е невъзможно. Вместо това трябва да сглобите веригата, показана на фигурата.Ето нашите причини и какво е показано на снимката:

    Схема за оценка на съпротивлението на p-n преходите

  • Тази микросхема заедно с номерата на краката според техническите данни.
  • Захранването се прилага към катода, тъй като полярността на напрежението е отрицателна. 3.3 е достатъчно, за да отвори p-n преходи.
  • Имате нужда от променлив резистор с не много голям рейтинг. Имаме го инсталиран с максимално ограничение от 680 ома на снимката. Първоначално той трябва да бъде в тази позиция.
  • Обикновено съпротивлението на отворен p-n преход не е много голямо, но се нуждаем от значителен резерв, така че диодите да не изгорят (помним, че максималното им напрежение в посока напред е 3 V). Той също така взема предвид факта, че при ниско напрежение съпротивлението на всеки светодиод ще бъде около 700 ома. При паралелно свързване общото съпротивление се намира по формулата, показана на фигурата. Замествайки там и трите входни параметъра от 700, получаваме 233 ома. Това ще бъде съпротивлението на нашите светодиоди в момента, когато тепърва започват да се отварят (поне така си мислим).

    Формулата за изчисляване на общото съпротивление

  • Долната линия е, че ще трябва да контролираме режима с тестер (виж фигурата). За да направите това, ние постоянно измерваме напрежението на светодиодната микросхема, като едновременно с това намаляваме стойността на съпротивлението, докато потенциалната разлика се повиши до 2,5 V. Освен това е просто опасно да се увеличи напрежението, може би много ще спрат дори при 2,2 V.
  • След това, от пропорцията, ще намерим желаното съпротивление на светодиодната микросхема: (3.3 – 2.5)/2.5 = R пер / Rбощ, където R пер е съпротивлението на променливия резистор в момента, когато напрежението на дисплея на тестера достига до 2,5 V. R общо = 3.125 R транс.

    • Проводник +3.3 на захранващия блок на компютъра има оранжева изолация, а заземяването на веригата е взето от черно. Имайте предвид, че не е нужновключете този модул без натоварване. Би било идеално да свържете DVD устройство или друго устройство към един от конекторите. Също така е разрешено, ако имате възможност да боравите с устройства под ток, просто да премахнете страничния капак, да премахнете необходимите контакти от там и изобщо да не премахвате захранващия блок. Диаграмата илюстрира свързването на светодиоди. Мнозина ще попитат - какво следва? Измери ли съпротивлението на паралелното свързване на светодиодите и стоп?

    Обясняваме: в работно състояние, ако трябва да включите няколко светодиода, ще направим подобна настройка. В резултат на това захранващото напрежение на микросхемата трябва да бъде 2,5 V. Моля, обърнете внимание, че светодиодите мигат, така че показанията може да не са напълно точни. В този случай максимумът на показанията не трябва да надвишава 2,5 St. Е, и, разбира се, ще бъде ясно, че веригата работи, защото светодиодите ще започнат да мигат. Така че само част от тях се проявява в този план, трябва да премахнете храната от ненужните. Също така е позволено да се сглоби верига за отстраняване на грешки с три променливи резистора - по един в клона на всеки цвят. (Вижте също: Как сами да направите заземяване в частна къща)

    Така вече знаем как да направим мигащи LED светлини със собствените си ръце. И сега мнозина ще попитат дали е възможно да се променя времето за задействане. Вярваме, че контейнерите все още трябва да се използват вътре. Може дори да са собствените капацитети на p-n преходите на светодиодите. Но във всеки случай, като свържете променлив кондензатор паралелно с входната верига, можете да опитате да промените нещо. Рейтингът трябва да е много малък и да се измерва в pF. Просто не може да има големи кондензатори в толкова малък чип. Предполагаме също, че резисторът, свързан паралелно с микросхемата (вижте пунктираната линия на фигурата) и заземен към земята, ще бъдеобразуват по-точен делител. В този случай стабилността ще се увеличи.

    Тогава оценките трябва да се вземат по-сериозно, но не забравяйте, че това значително ще ограничи тока, протичащ през светодиодите. Всъщност трябва да помислите по този въпрос според текущата ситуация.

    Как да накарате обикновен светодиод да мига

    Схема за мигащ светодиод

    Веригата, която изобразихме на снимката, използва лавинообразен пробив на транзистора за своята работа. Ако вземем KT315B, който използваме като ключ, тогава за него максималното обратно напрежение между колектора и основата е 20 V. Следователно в такова включване няма нищо опасно. Но в модификацията KT315Zh този параметър е само 15 V, което е много по-близо до избраното от нас +12 V захранващо напрежение. Следователно такъв транзистор не трябва да се използва в тази схема.

    Строго погледнато, лавинният срив не е нормален режим на p-n преход. В този случай, поради много голямо обратно напрежение между колектора и основата, възниква йонизация на атомите поради удари от диспергирани носители на заряд. В резултат на това се образува маса от свободни заредени частици, които се улавят от полето и образуват ток. Очевидци твърдят, че за повредата на транзистора KT315 е необходимо подаване на обратно напрежение между колектора и емитера с амплитуда 8-9 St.

    А сега няколко думи за това как работи схемата. В началния момент кондензаторът започва да се зарежда. Той е свързан към +12 V, а останалата част от веригата е прекъсната поради факта, че транзисторният ключ е затворен. Постепенно потенциалната разлика се увеличава и в даден момент достига лавинообразното пробивно напрежение на транзистора. В този момент напрежението на кондензатора рязко пада, тъй като две отворени p-n преходи са свързани паралелно с него:

  • Транзисторът се намира врежим на повреда.
  • Светодиодът е отворен поради директно включване.

    • Общо напрежението там трябва да бъде около 1 V, кондензаторът започва да се разрежда през отворени p-n преходи, но веднага щом напрежението падне под 7-8, lafa свършва. Транзисторният ключ се затваря и процесът се повтаря отново. Ясно е, че определен хистерезис е присъщ на схемата. Тоест транзисторът се отваря при по-високо напрежение, отколкото се затваря. Това се дължи на инертността на всички процеси. И благодарение на това можете да наблюдавате как работи светодиодът.

    Номиналните стойности на резистора и кондензатора определят периода на трептене. И кондензаторът може да бъде взет много по-малък, ако включите малко съпротивление между колектора на транзистора и светодиода. Например 50 ома. Поради това константата на разреждане ще се увеличи драстично и ще бъде по-лесно да проверите светодиода визуално (времето на горене ще се увеличи). Ясно е, че токът не трябва да бъде твърде голям, максималните му стойности са взети от наръчниците. Не се препоръчва свързването на LED лампи поради ниската термична стабилност на системата и наличието на необичаен режим на транзистора. И тук искаме да се сбогуваме с нашите читатели и да се надяваме, че прегледът се е оказал интересен, снимките са проницателни, а обясненията са ясни като Божи ден.

    Следваща

    Прочетете също: