Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Bestandteil des Monats: LEDs und Dioden

Leuchtdioden (LEDs) sowie Dioden der nicht leuchtenden Variante sind das Thema der Juni-Berichterstattung über Component of the Month.

Wir starten in den Juni mit einem Auszug aus Syuzi Pakhchians hervorragender Ressource für tragbare Technologie, Fashioning Technology.

Möchten Sie mehr über LEDs und Dioden erfahren? Wir werden den ganzen Monat über sie berichten.

LEDs (Leuchtdioden), die moderne Begeisterung in der Beleuchtung, versprechen die veraltete Erfindung von Edison, die Glühlampe. Sie sind in Spielzeugen, in Automobilen, in Stoppschildern, in jedem farbwechselnden Gadget enthalten und werden sogar der Kleidung hinzugefügt. Diese Techno-Pailletten sind wohl das größte erfundene Bastelmaterial.

Warum sind LEDs so verdammt cool? Sie sind vor allem kompakt und strahlen 10 Jahre lang hell aus. Zweitens werden sie im Gegensatz zu herkömmlichen Glühlampen nicht heiß. Und am wichtigsten ist, dass sie sehr wenig Energie verbrauchen. Dies bedeutet, dass Sie eine sehr helle LED für mehr als hundert Stunden ununterbrochen mit einer kleinen Batterie betreiben können.

LEDs gibt es in verschiedenen Farben, Helligkeitsstufen, Größen und Formen. Die zwei Arten von LEDs, die Sie in diesen Projekten verwenden, sind Standard-LEDs und High-Flux-LEDs. Diese und einige andere werden am Ende dieses Abschnitts ausführlich beschrieben. Bevor Sie mit der Arbeit mit LEDs beginnen, müssen Sie einige wichtige Informationen erhalten.

Technische Spezifikationen für LEDs verstehen

Nachfolgend werden alle technischen Daten und Symbole erläutert, die mit Ihrem LED-Paket geliefert werden. Wenn Sie einige grundlegende Begriffe verstehen, können Sie leicht die richtige LED für Ihr Projekt auswählen und Online-Widerstandsrechner verwenden, um den richtigen Widerstand für Ihre Schaltung zu bestimmen.

Durchlassspannung (VF): Der VF ist auch der als Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung bezeichnete Spannungswert, der für das Aufleuchten einer LED erforderlich ist.

Lichtintensität (IV): Die IV ist die Lichtmenge, die von einer LED in eine bestimmte Richtung abgegeben wird. Es wird in Millicandela (mcd) gemessen. Betrachten Sie für unsere Zwecke die Lichtstärke als „Helligkeit“ einer LED. Je größer die Millicandelas, desto heller ist die Birne.

Durchlassstrom (IF): WENN ist die Stromstärke, die eine LED benötigt.

Betrachtungswinkel: Der Betrachtungswinkel ist die räumliche Verteilung oder Ausbreitung von Licht. Es wird in Grad ausgedrückt, der die Breite des Lichtstrahls misst. LEDs mit einem kleinen Betrachtungswinkel erzeugen einen stärker fokussierten Strahl und LEDs mit einem größeren Betrachtungswinkel erzeugen einen weicheren, stärker gestreuten Strahl.

Verschiedene Arten von LEDs

Es gibt eine Vielzahl von LEDs auf dem Markt, die in Farbe, Form, Helligkeit und Betrachtungswinkel variieren. Dies ist eine Übersicht über die verschiedenen LED-Typen und ihre Eigenschaften, die Ihnen helfen, den für Ihre Projekte am besten geeigneten Typ zu bestimmen.

Zweifarbige oder dreifarbige (RGB) LEDs

  • Zwei- oder dreifarbige LEDs in einem Gehäuse.
  • Zweifarbige LEDs (Abb. A) haben drei Leiter unterschiedlicher Länge, die entweder eine positive (Anoden-) oder eine negative (Kathoden-) Leitung gemeinsam nutzen.
  • Beziehen Sie sich auf das Datenblatt, um die Kabel zu unterscheiden, oder erstellen Sie eine einfache Schaltung mit einem Paar Krokodilklemmen, einer Batterie und einem Widerstand (siehe Seite 29).
  • Normalerweise kann bei zweifarbigen LEDs immer nur eine der farbigen LEDs gleichzeitig leuchten.
  • Tricolor (RGB) -LEDs (siehe Abbildung B) kombinieren rote, grüne und blaue Farbspektren und können, wenn sie zusammengemischt werden, eine Vielzahl von Farben wiedergeben.
  • RGB-LEDs verfügen über vier Kabel unterschiedlicher Länge, die entweder eine positive oder eine negative Leitung haben.
  • Typischerweise wird ein Mikrocontroller verwendet, um eine RGB-LED so zu programmieren, dass sie allmählich von einer Farbe zur nächsten wechselt.
  • Selten, aber nur von wenigen Händlern erhältlich, sind RGB-LED-LEDs, die so programmiert sind, dass sie blinken und von einer Farbe zur nächsten überblenden.

Blinkende / Blinkende LEDs

  • Blinkende / Blinkende LEDs (Abb. C) weisen ähnliche Eigenschaften wie Standard-LEDs auf, außer dass sie einen integrierten Schaltkreis (IC) enthalten. Bei diesem IC blinkt die LED in bestimmten Zeitabständen intermittierend.
  • Direkter Anschluss an ein Netzteil, so dass kein Widerstand erforderlich ist.

Infrarot-LEDs (IR)

  • IR-LEDs (Abb. D) Geben Sie Infrarotlicht ab, das für das menschliche Auge nicht sichtbar ist.
  • In der Regel mit einem IR-Empfänger / Sensor (alias Detektor) gekoppelt, der das Infrarotlicht erkennt und in ein elektrisches Signal umwandelt.
  • Das häufigste Beispiel finden Sie in Ihrer Fernbedienung.

Piranha- oder High-Flux-LEDs

  • High-Flux-LEDs (Abb. E) sind quadratisch mit vier Anschlüssen: zwei positiven und zwei negativen. Da alle vier Leiter die gleiche Länge haben, müssen Sie, um das Positive vom Negativen zu unterscheiden, entweder auf das Datenblatt der LED (normalerweise als PDF-Download online verfügbar) Bezug nehmen oder eine einfache Schaltung mit einem Paar Krokodilklemmen, einer Batterie und einem Kabel erstellen ein Widerstand.
  • Verfügbar in einer Reihe von Farben, Helligkeitsstufen, Betrachtungswinkeln und einigen ausgewählten Größen.
  • Praktisch alle sind in einem klaren Gehäuse untergebracht und sind heller als typische LEDs.

    Ideal für Nähanwendungen, da sie bündig zum Stoff positioniert werden können und ihre Litzen biegsam sind, sodass sie leicht gebogen und genäht werden können.

Standard-LEDs

  • Standardleitungen (Abb. F) haben zwei Leitungen: eine positive und eine negative. Typischerweise ist die lange Leitung das Positive (die Anode) und der Kurzschluss die negative (die Kathode).
  • Erhältlich in verschiedenen Formen, Größen und Farben. Normalerweise reicht die Größe von 3 mm bis 10 mm und ist in Rot, Orange, Amber, Gelb, Grün, Türkis, Blau und Weiß erhältlich. Rosa und violette LEDs sind selten, aber auch verfügbar.
  • Kommen Sie in ein farbiges, wasserklares oder diffuses Epoxidharzgehäuse. Entweder rund, flach oder quadratisch.
  • Abgesehen von ihren physikalischen Eigenschaften sind sie in verschiedenen Helligkeitsstufen, gemessen in Millicandela (mcd), und in verschiedenen Blickwinkeln verfügbar.
  • Je heller die LED und je größer der Betrachtungswinkel, desto teurer ist die LED.

SMD-LEDs (Surface Mount Device)

  • SMD-LEDs (Abb. G) sind kleine rechteckige LEDs mit zwei Kupferkontakten: einem positiven und einem negativen. Auf der Rückseite befindet sich ein grüner Pfeil oder eine Linie, die den negativen Kontakt anzeigt.
  • SMDs sind in verschiedenen Farben, Helligkeitsstufen, Betrachtungswinkeln und Größen erhältlich und bieten das beste Paket in Bezug auf Größe und Helligkeit.
  • Der Nachteil ist, dass es relativ schwierig ist, mit ihnen zu arbeiten, weil sie so klein sind. Mit etwas Geduld und Lötfertigkeit integrieren Sie jedoch bald SMDs in Ihre Projekte.

Ultraviolett (UV) -LEDs (auch bekannt als Blacklight-LEDs)

  • UV-LEDs (Abb. H) strahlen unsichtbare UV-A-Strahlen zwischen 345 nm und 400 nm ab.
  • Wenn Sie mit fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Materialien verwendet werden, erzeugen Sie einen interessanten Lichtemissionseffekt, der helle Objekte zum Leuchten bringt.

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