Κύκλωμα μεταγωγής LED τύπου Piranha. Piranha LED, σκοπός και εφαρμογή. Σύνδεση LED υψηλής ισχύος

Περιγραφή

Μονάδα LED γενικής χρήσης. Κατάλληλο για έργα όπου είναι απαραίτητο να προσθέσετε έγχρωμη ένδειξη χωρίς να καταφύγετε στη συγκόλληση συμβατικών LED. Η μονάδα συνδέεται μέσω ενός καλωδίου τριών συρμάτων. Για ευκολία σύνδεσης, συνιστούμε τη χρήση του Sensor Shield. Σε αντίθεση με ένα κανονικό LED, τα LED piranha λάμπουν πολύ πιο έντονα. Είναι πολύ βολικό στη χρήση για έργα φωτισμού, γιρλάντες, ελαφριά μουσική και πρόσθετο φωτισμό.

Το ενσωματωμένο τρανζίστορ επιτρέπει στη μονάδα να χρησιμοποιείται σε κυκλώματα με τάσεις 3,3 V και 5 V. Υποστηρίζεται έλεγχος φωτεινότητας με χρήση PWM.

Προσοχή! Να είστε προσεκτικοί όταν εργάζεστε με φωτεινά LED! Μην κοιτάτε το LED από κοντινή απόσταση!

Προδιαγραφές

Τάση λειτουργίας: 3,3 - 5 V

Μέγιστη κατανάλωση ρεύματος (για λευκό ή μπλε): 8,5 mA

Μέγιστη κατανάλωση ρεύματος (για κόκκινο, κίτρινο, πράσινο): 10 mA

Φυσικές Διαστάσεις

Συνολικές διαστάσεις της μονάδας Μ x Π x Υ: 30 x 20 x 7 mm

Πλεονεκτήματα χρήσης

Πολλά χρώματα LED για διαφορετικά έργα (κόκκινο, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λευκό)

Εύκολη σύνδεση με την ασπίδα αισθητήρα

Δεν απαιτεί πρόσθετα εξαρτήματα ραδιοφώνου (τα πάντα περιλαμβάνονται στη μονάδα)

Δεν απαιτείται συγκόλληση

Εύχρηστος

Έλεγχος φωτεινότητας LED με χρήση PWM

Πολύ φωτεινή λάμψη

Μειονεκτήματα χρήσης

Πιο ακριβό από το κανονικό LED

Παραδείγματα σύνδεσης και χρήσης

Παράδειγμα 1

Το παράδειγμα δείχνει την απλούστερη εργασία της εργασίας με μια λυχνία LED - την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση για 1 δευτερόλεπτο.

Διάγραμμα σύνδεσης:

Σκίτσο για λήψη:

int LED = 9 ; ) void loop() ( digitalWrite ( LED, HIGH ) ; // ενεργοποιήστε το LEDκαθυστέρηση (1000); // καθυστέρηση για 1 δευτερόλεπτο // απενεργοποιήστε το LEDκαθυστέρηση (1000); // καθυστέρηση για 1 δευτερόλεπτο }

Παράδειγμα 2: Έλεγχος πληκτρολογίου

Αυτό το παράδειγμα δείχνει πώς αλλάζουν οι χρόνοι ενεργοποίησης και απενεργοποίησης ανάλογα με την τιμή που εισάγεται από το πληκτρολόγιο. Από προεπιλογή, η τιμή χρόνου έχει οριστεί σε 1 δευτερόλεπτο (1000 χιλιοστά του δευτερολέπτου). Μετά τη λήψη του σκίτσου στον ελεγκτή, πρέπει να ανοίξετε την οθόνη σειριακής θύρας, όπου πρέπει να εισαγάγετε την ψηφιακή τιμή του νέου χρόνου λειτουργίας LED σε χιλιοστά του δευτερολέπτου που είναι διαφορετική από το μηδέν. Η λυχνία LED αρχίζει να αναβοσβήνει με τη συχνότητα της νέας ώρας που εισάγεται.

Το παράδειγμα δοκιμάστηκε στον ελεγκτή Smart UNO.

Διάγραμμα σύνδεσης:

Σκίτσο για λήψη:

int LED = 9 ; //δήλωση του ακροδέκτη σύνδεσης της μονάδας int M_S = 1000 ; //μεταβλητή για την αποθήκευση του χρόνου καθυστέρησης void setup() ( pinMode (LED, OUTPUT) ; // ορίστε την καρφίτσα ως έξοδο Serial.begin(9600); ) void loop() ( if (Serial . available () > 0 ) ( if (val != 0 ) ( M_S = val; //εγγράψτε το σε μια μεταβλητή αποθήκευσης χρόνου) ) digitalWrite (LED, HIGH ) ; // ενεργοποιήστε το LEDκαθυστέρηση (M_S) ; // καθυστέρηση για 1 δευτερόλεπτο digitalWrite (LED, LOW); // απενεργοποιήστε το LEDκαθυστέρηση (M_S) ; // καθυστέρηση για 1 δευτερόλεπτο }

Παράδειγμα 3: Έλεγχος PWM

Αυτό το παράδειγμα δείχνει την αλλαγή της φωτεινότητας ενός LED. Η λυχνία LED ανάβει σταδιακά πιο έντονα από την κατάσταση απενεργοποίησης και στη συνέχεια σβήνει σταδιακά. Τότε όλα επαναλαμβάνονται.

Το παράδειγμα δοκιμάστηκε στον ελεγκτή Smart UNO.

Διάγραμμα σύνδεσης:

Σκίτσο για λήψη:

int LED = 9 ; //δήλωση του ακροδέκτη σύνδεσης της μονάδας void setup() ( pinMode (LED, OUTPUT) ; // ορίστε την καρφίτσα ως έξοδο) void loop() ( //ο πρώτος κύκλος αυξάνει τη φωτεινότηταγια (int i = 0; i< 1024 ; i++ ) { //цикл от 0 до 1024 analogWrite (LED, i) ; delay (100 ) ; //Καθυστέρηση 100 χιλιοστών του δευτερολέπτου } //δεύτερος κύκλος μειώνει τη φωτεινότητα for (int i = 1024 ; i >= 0 ; i-- ) ( analogWrite (LED, i) ; //γράψτε την τιμή φωτεινότητας στη θύρα LEDκαθυστέρηση (100); //Καθυστέρηση 100 χιλιοστών του δευτερολέπτου } }

Παράδειγμα 4. Έλεγχος με χρήση PWM (η τιμή εισήχθη από το πληκτρολόγιο)

Αυτό το παράδειγμα δείχνει την αλλαγή της φωτεινότητας ενός LED. Το LED αναβοσβήνει σε διαστήματα 100 χιλιοστών του δευτερολέπτου. Από προεπιλογή, η φωτεινότητα LED έχει οριστεί σε 500 μονάδες (η μισή από την πιθανή φωτεινότητα). Μετά τη φόρτωση του σκίτσου στον ελεγκτή, ανοίγοντας την οθόνη σειριακής θύρας, μπορείτε να εισάγετε την απαιτούμενη φωτεινότητα. Ωστόσο, η τιμή φωτεινότητας θα περιοριστεί μέσω προγραμματισμού μεταξύ 0 και 1023 (η ελάχιστη και η μέγιστη τιμή).

Το παράδειγμα δοκιμάστηκε στον ελεγκτή Smart UNO.

Διάγραμμα σύνδεσης:

Σκίτσο για λήψη:

int LED = 9 ; //δήλωση του ακροδέκτη σύνδεσης της μονάδας int ΦΩΤΕΙΝΟΤΗΤΑ = 500 ; //μεταβλητή για αποθήκευση φωτεινότητας void setup() ( pinMode (LED, OUTPUT) ; // ορίστε την καρφίτσα ως έξοδο Serial.begin(9600); // αρχικοποίηση της σειριακής θύρας) void loop() ( if (Serial . διαθέσιμο () > 0 ) ( //αν προερχόταν κάτι από τη σειριακή θύρα int val = Serial.parseInt(); //ανάγνωση τιμής σε μεταβλητήαν (val != 0 ) ( // εάν η τιμή ανάγνωσης είναι διαφορετική από το 0 BRIGHTNESS = περιορισμός (val, 0, 1023); //γράψτε το στη μεταβλητή φωτεινότητας, περιορίζοντας την τιμή) ) αναλογικήΕγγραφή (LED, BRIGHTNESS) ; // ενεργοποιήστε το LED με δεδομένη φωτεινότητακαθυστέρηση (1000); // καθυστέρηση για 1 δευτερόλεπτο digitalWrite (LED, LOW); // απενεργοποιήστε το LEDκαθυστέρηση (1000); // καθυστέρηση για 1 δευτερόλεπτο }

Τα Piranha LED είναι σχεδιασμένα χαμηλού προφίλ με εγκατεστημένο LED. Χάρη στα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του, το Piranha LED παρέχει υψηλή φωτεινή ροή, χαμηλή θερμική αντίσταση και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.

Η σχεδίαση χαμηλού προφίλ του περιβλήματος LED Piranha επιτρέπει πιο έντονο και ομοιόμορφο φωτισμό από τα τυπικά LED. Επιπλέον, τα LED είναι ανθεκτικά στα χτυπήματα. Το σύστημα LED Piranha τεσσάρων ακίδων φαίνεται σταθερό. Και σε οποιαδήποτε κατάσταση, ακόμα και σε ατύχημα ή σύγκρουση, δεν θα πέσουν από την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.

Το πεδίο εφαρμογής των LED είναι πρακτικά απεριόριστο. Ας δούμε μερικές από τις πιο δημοφιλείς επιλογές για τη χρήση του Piranha LED.

Τις περισσότερες φορές, τα LED Piranha χρησιμοποιούνται από τους λάτρεις των αυτοκινήτων για να αντικαταστήσουν τον τυπικό φωτισμό στα αυτοκίνητά τους. Ο ομοιόμορφος φωτισμός των LED είναι ιδανικός για τοποθέτηση στο κεντρικό εσωτερικό φωτιστικό

Στο πίσω φως φρένων,

Για χρήση ως φωτισμός πινακίδων κυκλοφορίας

Και επίσης για χρήση ως διακοσμητικό φωτισμό λογότυπου

Επιπλέον, τα Piranha LED χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικές οθόνες

Φωτισμός ογκομετρικών γραμμάτων και άλλων ογκομετρικών αντικειμένων.

Τα χαρακτηριστικά χαμηλού προφίλ επιτρέπουν σε αυτά τα LED να χρησιμοποιούνται με φακούς και ανακλαστήρες.

Η κύρια διαφορά μεταξύ Piranha LED και SMD LED

Piranha LED - τι είναι;Και γιατί οι κρύσταλλοι που εκπέμπουν φως έλαβαν ένα τόσο ασυνήθιστο «αρπακτικό» όνομα;

Φυσικά, δεν έχουν τίποτα κοινό με τα ψάρια της Νότιας Αμερικής, εκτός από κάποιες εξωτερικές ομοιότητες.

Η σύνδεση με τα ψάρια προκύπτει από τα τέσσερα «δόντια» που εκτείνονται προς τα κάτω από το σώμα. Οι καρφίτσες έχουν περιοριστές για το ύψος του περιβλήματος πάνω από την σανίδα, γεγονός που τις κάνει να μοιάζουν με εγκοπές στα δόντια ενός πιράνχα.

Το περίβλημα LED τύπου «piranha», στη διεθνή ονομασία Piranha, είναι ένα διαφανές ορθογώνιο στοιχείο σε κάτοψη, στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει ένας κρύσταλλος εκπομπής φωτός καλυμμένος με φακό από πάνω.

Η κύρια διαφορά από τα LED SMD είναι ότι τα SMD LED είναι συσκευασίες χωρίς μόλυβδο που κολλώνται στην επιφάνεια μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος και στη συνέχεια συνδέονται με τα μαξιλαράκια επαφής αυτής της πλακέτας με συγκόλληση. Ένα SMD LED είναι ένας κρύσταλλος εκπομπής φωτός τοποθετημένος σε ένα κεραμικό περίβλημα, στις πλευρικές όψεις του οποίου τα μαξιλαράκια επαφής κατασκευάζονται με καύση μετάλλου στην επιφάνεια του κεραμικού. Ο κρύσταλλος είναι κολλημένος ή συγκολλημένος στην επιφάνεια του υποστρώματος και σύρματα μολύβδου από αλουμίνιο ή χρυσό περνούν από τα μαξιλαράκια επαφής στη συσκευασία μέχρι τις δομές ημιαγωγών του κρυστάλλου. Είναι συγκολλημένα στον κρύσταλλο.

Μερικά χαρακτηριστικά των Piranha LED

Τα περιβλήματα LED Piranha είναι κατασκευασμένα από μια διαφανή ένωση που βασίζεται σε εποξειδικά πολυμερή. Έχουν κατακόρυφα μεταλλικά καλώδια που εισάγονται σε οπές σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων και συγκολλούνται σε τακάκια στη μία ή και στις δύο πλευρές της πλακέτας. Αυτές οι περιπτώσεις, για παράδειγμα, χαρακτηρίζονται από το CREE ως P4 και ονομάζονται Piranha ή Piranha.

Ας δούμε το κύριο χαρακτηριστικά των Piranha LED.

Σύμφωνα με την ταξινόμηση CREE, τα LED Piranha ανήκουν στην ομάδα υπερ-φωτεινών. Το ρεύμα λειτουργίας αυτών των LED είναι μέσα σε δεκάδες milliamps (30, 50, 70 mA).

Εξαιρετικά φωτεινά LED PiranhaΈχουν τετράγωνο σώμα από το οποίο εκτείνονται τέσσερις καρφίτσες προς τα κάτω. Οι διαστάσεις της θήκης είναι 7,6 x 7,6 mm, υπάρχει κυρτός φακός στο επάνω μέρος της. Τα περιβλήματα έχουν τρεις εκδόσεις:

• P41 – στρογγυλός φακός, γωνίες σκέδασης φωτός – 40, 70 και 100 μοίρες. για μπλε, πορτοκαλί, πράσινα LED, για λευκά - 60 και 90 μοίρες, φωτεινή ροή, Lm - από 4,4 έως 13,2.
• P42 – γωνίες 120 μοίρες. χρώμα – κόκκινο, πράσινο, μπλε και πορτοκαλί, φωτεινή ροή – από 11 (μπλε) έως 13,2 (κεχριμπαρένιο).
• P43 – γωνία – 40/35, ροή – 2,13 – 8,2.

Πλεονεκτήματα των Piranha LED

Αυτοί οι κρύσταλλοι που εκπέμπουν φως έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Οι σημαντικότεροι από αυτούς:

1. Μια μεγάλη ποσότητα θερμότητας που αφαιρείται από τον κρύσταλλο παρέχεται από μεταλλικά κατακόρυφα καλώδια, τα οποία συγκολλούνται στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και επιτρέπει την αποτελεσματική αφαίρεση θερμότητας, μεταξύ άλλων μέσω τυπωμένων αγωγών.
2. Η αντοχή σε κραδασμούς και κραδασμούς εξασφαλίζεται από τη χαμηλή μάζα των δομικών στοιχείων και την κόλληση και συγκόλλησή τους.
3. Οι επίπεδοι και/ή κυρτές φακοί παρέχουν ένα ευρύ φάσμα γωνιών διασποράς φωτός.
4. Στη μαζική παραγωγή, η τοποθέτηση πλακέτας μπορεί να αυτοματοποιηθεί.
5. Είναι δυνατή η τοποθέτηση της θήκης πάνω από την πλακέτα με ένα μικρό κενό, το οποίο επιτρέπει επιπλέον απομάκρυνση θερμότητας.

Τα LED Piranha παράγονται επίσης από τον τακτικό μας συνεργάτη, την εταιρεία Arlight. Μπορείτε να τους γνωρίσετε.

Ένα LED είναι ένας κρύσταλλος ημιαγωγών, με ή χωρίς συσκευασία, με δύο αγωγούς (σύρμα ή μαξιλαράκια) που είναι επαφές ισχύος.

Αγάγει ηλεκτρικό ρεύμα μόνο προς την κατεύθυνση από την άνοδο προς την κάθοδο, ενώ εφαρμόζεται θετική τάση στην άνοδο και αρνητική τάση στην κάθοδο.
Η δίοδος φωτός δεν μπορεί να συνδεθεί απευθείας στην πηγή ρεύματος, γιατί θα αποτύχει και θα συμβεί ηλεκτρική βλάβη (καύση). Για σωστή ένταξη στο ηλεκτρικό κύκλωμα χρειάζεται περιοριστής, ο οποίος γίνεται τοποθετώντας αντίσταση σε σειρά με το LED. Αυτή η αντίσταση ονομάζεται περιοριστική αντίσταση. Εκτός από την αντίσταση, μπορούν να εγκατασταθούν ενσωματωμένοι μετατροπείς ή μετατροπείς AC/DC.

Με μια τεράστια ποικιλία τύπων LED, όλα έχουν παραμέτρους στις οποίες διαφέρουν και αυτό επηρεάζει σημαντικά τον τρόπο τροφοδοσίας τους.

Οι κύριες παράμετροι που πρέπει να προσέξουμε είναι:

• ισχύς ρεύματος (άμεσο ονομαστικό ρεύμα).
• πτώση τάσης (τάση μεταξύ καθόδου και ανόδου όταν διέρχεται ονομαστικό ρεύμα προς τα εμπρός).

Για να συνδέσετε LED , Τόσο οι εφαρμογές χαμηλής κατανάλωσης όσο και οι εφαρμογές βαρέως τύπου απαιτούν μια πηγή ισχύος που παράγει τάση όχι μικρότερη από την πτώση τάσης. Αυτό είναι αξίωμα. Στη συσκευασία με δίοδοι φωτός υπάρχει το χαρακτηριστικό του -, το οποίο δείχνει το μέγεθος της πτώσης τάσης.

Μέθοδοι σύνδεσης

Πώς να συνδέσετε ένα LED ή πολλά LED; Πώς να τα συνδέσετε σωστά σε ένα κύκλωμα ή; Πώς μπορείτε απλά να συνδέσετε LED σε ένα ηχείο ή σε μια κάρτα ήχου υπολογιστή, ακόμα και έτσι ώστε να αναβοσβήνουν έγκαιρα με τη μουσική;

Για να το κάνετε αυτό, εξετάστε τα χαρακτηριστικά της σύνδεσης διαφόρων LED.

Είναι γνωστό από την πρακτική ότι κατά τη σύνδεση μιας δίοδος φωτός σε διαφορετικές τάσεις τροφοδοσίας, απαιτούνται περιοριστικές αντιστάσεις για την ακόλουθη ηλεκτρική αντίσταση:

• από 3 έως 5 V – 100 Ohm.
• από 5 έως 9 V – 220 Ohm.
• από 9 έως 15 V – 470 Ohm.
• από 15 έως 28 V – 2 kOhm.
• 220 V – 150 kOhm.

Χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

όπου: R – αντίσταση αντίστασης (Ohm);

U – τάση τροφοδοσίας (V);

dU – πτώση τάσης (V);

I – ονομαστικό ρεύμα του LED (A).

Η σύνδεση των LED σε σειρά κάνει τις ακόλουθες αλλαγές σε αυτόν τον τύπο - αντί για μία πτώση τάσης, εισάγεται το άθροισμα των πτώσεων τάσης όλων των διόδων φωτός που υπάρχουν στο κύκλωμα και πρέπει να έχουν το ίδιο ονομαστικό ρεύμα, αλλά η ονομαστική πτώση τάσης μπορεί Γίνε διαφορετικός.

Ισχύς αντίστασης

Η απαιτούμενη ισχύς της αντίστασης υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

όπου: P – ισχύς αντίστασης (W);

U δύναμη – τάση τροφοδοσίας (V);

U pad. – πτώση τάσης προς τα εμπρός στο LED (V);

R – αντίσταση αντίστασης (Ω).

Η παράλληλη σύνδεση απαιτεί γνώση μόνο ενός κανόνα - δεν μπορείτε να συνδέσετε LED σε μία αντίσταση. Κάθε δίοδος φωτός πρέπει να έχει τη δική της αντίσταση συνδεδεμένη. Οι υπολογισμοί πραγματοποιούνται με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως για μια μεμονωμένη συμπερίληψη.

Σύνδεση LED υψηλής ισχύος

Αναπτύχθηκαν ειδικά για φωτισμό και φωτισμό και έχουν ισχύ από 1 έως 5 ή περισσότερα W. Το κύριο χαρακτηριστικό τέτοιων LED είναι η φωτεινή ροή, η οποία μετράται σε lumens. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό τους είναι ότι θερμαίνονται σημαντικά κατά τη λειτουργία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τις περισσότερες φορές εγκαθίστανται σε ψυγείο ή ενεργοποιούνται μέσω ενός τρέχοντος προγράμματος οδήγησης. Για αυτό, ανάλογα με την ισχύ και τη θέση εγκατάστασης, χρησιμοποιούνται προγράμματα οδήγησης:

• LEDDRV5 - για δίοδοι φωτός 1W (0,35A);
• LEDDRV13 για δίοδοι φωτός 3W και 5W.

Είναι δυνατή η σύνδεση από 1 έως 5 LED στο πρόγραμμα οδήγησης και όλα θα τροφοδοτούνται από το ίδιο ρεύμα.

Μια καλή επιλογή είναι να χρησιμοποιήσετε μετατροπείς AC/DC με σταθεροποιημένο ρεύμα. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη εγκατάστασης εξωτερικών εξαρτημάτων όπως αντίσταση ή πρόγραμμα οδήγησης. Επιπλέον, αυτό απλοποιεί τη σύνδεση διόδων φωτός υψηλής ισχύος, διευκολύνει τη λειτουργία και μειώνει το κόστος του συστήματος.

Εξαιρετικά φωτεινά LED Piranha

Τα LED Piranha αποτελούνται από 3 διόδους που βρίσκονται σε μια πλαστική θήκη, ορθογώνιου σχήματος, η οποία είναι γεμάτη με σύνθετο. Είναι ανάλογο με μια λάμπα και μια λάμπα LED. Χρησιμοποιείται ευρέως στην οπτοηλεκτρονική βιομηχανία. Διατίθεται σε 5 χρώματα.

Τα οφέλη του Piranha:

• αυξημένη ένταση φωταύγειας (έως 18 lumens).
• χαμηλή κατανάλωση ενέργειας;
• σήμανση καλωδίων, απλοποίηση της εγκατάστασης.
• αντοχή σε κραδασμούς και κραδασμούς.
• αυξημένη διάρκεια ζωής.

Το LED piranha συνδέεται με την πηγή ρεύματος με τον ίδιο τρόπο όπως οι ισχυρές δίοδοι φωτός. Τα χαρακτηριστικά αναγράφονται στη συσκευασία.

RGB LED

Θεωρούνται πηγές διακοσμητικού φωτός και χρησιμοποιούνται σε αναμνηστικά και για φωτισμό. Ένα RGB LED περιέχει μπλε, πράσινους και κόκκινους κρυστάλλους, που σας επιτρέπουν να συνθέσετε οποιαδήποτε απόχρωση. Οι κατασκευαστές παράγουν λευκά και μήτρα RGB LED. Η εγκατάσταση είναι απλή - συνδέοντας τα LED RGB σε μια πηγή τροφοδοσίας, η οποία με τη σειρά της τροφοδοτείται από ένα δίκτυο 220 V. Ο έλεγχος χρώματος πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή που ονομάζεται ελεγκτής.