Yksittäiset LEDit

Mikä on LED?

LED tai Light Emitting Diode on eräänlainen puolijohdelaite, joka lähettää valoa, kun sen läpi johdetaan sähkövirta. LEDit ovat erittäin tehokkaita, pitkäikäisiä ja kestäviä verrattuna perinteisiin hehku- ja loistelamppuihin, minkä vuoksi ne ovat suosittuja käytettäväksi monissa sovelluksissa, kuten valaistuksessa, näytöissä ja merkinnöissä. LED-valoja on saatavana useissa eri väreissä ja koossa, mukaan lukien laajalti käytetyt 3 mm, 5 mm ja 10 mm LEDit. Ne on valmistettu puolijohdemateriaalista ja niissä on positiivinen ja negatiivinen napa, positiivinen on anodi ja negatiivinen katodi. Kun sähkövirta kulkee puolijohdemateriaalin läpi, se tuottaa fotoneja tuottaen valoa.

Mihin LED-valoja käytetään?

LEDit ovat suosittuja monissa sovelluksissa pienen koon, korkean hyötysuhteen ja pitkän käyttöiän vuoksi. Joitakin suosittuja käyttöesimerkkejä ovat:

1. Valaistus: LEDejä käytetään laajasti erilaisissa valaistussovelluksissa, kuten autovalaistuksessa, sisä- ja ulkovalaistuksessa sekä korostusvalaistuksessa.
2. Näytöt: LEDejä käytetään elektronisissa näytöissä ja kylteissä, kuten digitaalisissa kelloissa, tulostauluissa ja sähköisissä mainostauluissa.
3. Merkkivalot: LED-valoja käytetään yleisesti merkkivaloina elektronisissa laitteissa, usein osoittamaan, onko laite päällä, ja näyttämään laitteen tilan.
4. Robotiikka: LEDejä käytetään robotiikassa ja muissa projekteissa, joissa tarvitaan pieniä, tehokkaita ja pitkäikäisiä valoja.
5. Tee-se-itse- ja harrastusprojektit: 5 mm:n LEDejä käytetään usein erilaisissa tee-se-itse- ja harrastusprojekteissa, kuten Arduino , Raspberry Pi ja muissa mikrokontrolleripohjaisissa projekteissa.
6. Lääketieteelliset laitteet: 5 mm:n LED-valoja käytetään lääketieteellisissä laitteissa valonlähteenä diagnostisiin ja terapeuttisiin tarkoituksiin.
7. Lelut ja pelit: LED-valoja käytetään useissa leluissa alhaisen jännitteen, vähäisen lämpösäteilyn ja alhaisten kustannusten vuoksi.

Kuinka lasken oikean resistanssin piirille LEDien avulla?

Vastus asetetaan tyypillisesti sarjaan LEDin kanssa LEDin läpi kulkevan virran määrän rajoittamiseksi. LEDit ovat herkkiä liialliselle virralle, ja liian suuri virta voi vahingoittaa LEDiä tai lyhentää sen käyttöikää.

Piirin resistanssin laskemiseksi LEDien avulla sinun on tiedettävä LEDin myötäjännite (Vf) ja myötävirta (If) sekä haluttu käyttövirta ja piirin jännitelähde.

Ensin sinun on laskettava piirin kokonaisjännite (Vtotal) vähentämällä LEDin myötäsuuntainen jännite (Vf) piirin jännitelähteestä.

Seuraavaksi sinun on laskettava piirin läpi kulkeva kokonaisvirta (I) jakamalla piirin kokonaisjännite (Vtotal) halutulla LEDin käyttövirralla (Io).

Lopuksi voit laskea piirin resistanssin (R) jakamalla piirin kokonaisjännitteen (Vtotal) piirin läpi kulkevalla kokonaisvirralla (I).

R = Vyhteensä / I

Tämä taulukko näyttää luettelon likimääräisistä vastusten arvoista, joita käytetään yhden LEDin kanssa eri piirijännitteillä:

On tärkeää huomata, että kaikki yllä olevat laskelmat perustuvat oletukseen, että yksi LED on kytketty sarjaan vastuksen kanssa. Kun useita LEDejä on kytketty sarjaan tai rinnan, laskelmat ovat erilaisia. Sarjassa LEDien myötäsuuntainen jännite summautuu, ja rinnakkain virta jaetaan kaikkien LEDien kesken.

Mikä on LEDin myötäjännite ja virta?

5 mm:n LEDin myötäsuuntainen jännite ja virta voivat vaihdella LED-tyypin ja valmistajan mukaan.

Tyypillisesti LEDin myötäsuuntainen jännite (Vf) on 1,8 - 3,5 volttia. Tämä tarkoittaa jännitettä, joka tarvitaan LED-valon esiohjaukseen ja sen syttymiseen. Myötäjännite riippuu enimmäkseen LEDin väristä ja sillä voi olla pieniä viariansseja toimittajien välillä.

Yleensä nämä lähtöjännitteet koskevat seuraavia LED-värejä:

LEDin tyypillinen myötävirta (If) on noin 20-30 mA, mutta se voi vaihdella LEDin mukaan. Tämä viittaa enimmäisvirtaan, jonka LED voi turvallisesti käsitellä ilman vaurioita. Myötävirtaa kutsutaan myös "käyttövirraksi", ja on tärkeää, että sitä ei ylitetä, muuten LED voi vaurioitua tai sen käyttöikä on lyhyempi.

On tärkeää tarkistaa valmistajan tai toimittajan käyttämääsi LED-valoa koskevat tekniset tiedot varmistaaksesi, että käytössä on oikea jännite ja virta.