Светодиоди

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 - виж в галерията под статията.

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 - виж в галерията под статията.

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:

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 = (U_source – U_led) / I_led

• U_{source –} напрежението на източника = 9V
• U_{led –} работното напрежение на светодиода, избираме 2.2V
• I_{led –} Тока през светодиода (5,10 или 20mA в зависимост от светодиода, който сме избрали). За в случая избираме 20

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.(R_led .I_led²)

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 - виж в галерията под статията

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 - виж в галерията под статията. 

Фиг. 5 Схемно означение на светодиод - виж в галерията под статията.