Светодиодите са от типа диоди , които превръщат електрическата енергия в светлина. Накратко светодиодите са като малки електрически крушки, които изискват много по-малко мощност, за да светят. Също така са по-енергийно ефективни, така че не са склонни да се нагряват, както правят обикновените крушки. Това ги прави идеални за устройства с ниска мощност.
Светодиодите също както и обикновените изправителни диоди пропуска ток само в едната посока и когато няма ток, няма светлина. За наша радост това показва, че светодиода не може да бъде повреден ако объркаме поляритета, просто няма да свети.
Фиг. 1 Светодиод
Положителната страна на светодиода се нарича „анод“ и се маркита с по-дълго краче. Отрицателната страна се нарича „катод“ . Токът тече от анода към катода и никога в обратна посока. От това колко ярко ще свети един светодиод зависи тока , който минава през него. Ако свържете светодиод директно към източник на ток е възможно да дефектира. Ето защо е важно да се ограничи количеството ток, преминаващо през диода. Затова използваме последователно свързан резистор, който да ограничава тока , който преминават през светодиода.
Фиг. 2 Схема на свързване на светодиод
Имаме светодиод в случая червен 5мм , както и източник на захранване, например батерия 9V, но как да подберем подходящ резистор , който да ограничи тока без да загрява самия той и да удължим живота на светодиода възможно най-много.
Първото нещо,което ще направим е да си начертаем или принтира таблица, която показва минимално,средно и максимално работно напрежение на различни цветове диоди:
|
Мин. Напрежение: |
Средно напрежение: |
Макс. Напрежение: |
Червен светодиод |
1.7V |
2.2V |
2.4V |
Жълт светодиод |
1.7V |
2.0V |
2.4V |
Оранжев светодиод |
1.7V |
2.0V |
2.4V |
Зелен светодиод |
1.8V |
2.0V |
2.4V |
Син светодиод |
2.8V |
3.2V |
3.5V |
Бял светодиод |
3.2V |
3.4V |
3.6V |
Инфрачервен |
1.0V |
- |
1.9V |
Нашият съвет е да използвате винаги средната стойност на напрежение,защото ще свети добре и ще запазим диода дълги години здрав.
Формула за изчисляване на светодиоден резистор:
R = (Usource – Uled) / Iled
Просто заместваме по формулата и намираме стойността на резистора и да не забравим да превърнем mA-рите в ампери като разделим на 1000-> (20mA / 1000 = 0.02A).
R = (9V – 2.2V) / 0.02A
R = 6.8V / 0.02A = 340Ω може да я закръглим на 330Ω
Формула за изчисляване мощността на светодиод:
P = 3.(Rled .Iled2)
И отново заместваме стойностите във формулата:
P = 3.(330Ω . 0,02A2)
P = 3.(330Ω . 0,0004) = 3.0,132 = 0,396W (вата)
Конструкция на светодиода:
Фиг. 3 Конструкция на светодиод
Светодиодите се изработват главно от полупроводниковия материал галиев арсенит (GaAs).
На повечето светодиоди има скосена част на корпуса , което показва отрицателната част т.е. катода.
Фиг. 4 Изображение, показващо скосената част на корпуса т.е. катода
Фиг. 5 Схемно означение на светодиод