LED’ler, bir elektrik akımı geçtiğinde ışık yayar.
Bir LED’nin elektriksel davranışı bir lamba ile oldukça farklıdır ve aşırı akımdan korunmalıdır, genellikle LED ile seri bir direnç bağlayarak elde edilir. Asla bir LED’yi doğrudan bir pile veya güç kaynağına bağlamayın.
LED bağlantıları
LED’ler doğru yoldan bağlanmalıdır,
Diyagram, anot için a veya + ve Veya – katot için (katot için gerçekten k, c değil).Katot kısa iletkendir ve yuvarlak LED gövdesi üzerinde hafif bir düz olabilir. LED’in içinde görebiliyorsanız katot daha büyük elektrot olmasına karşın bu resmi bir tanımlama yöntemi değildir.
Lehimleme sırasında LED’ler ısıyla zarar görebilir, ancak çok yavaş olmadığınız sürece risk küçüktür. Çoğu LED lehimlemesi için özel bir tedbir gerekmemektedir.
Bir LED’i test etme
Bir LED’i doğrudan bir pile veya güç kaynağına bağlamayın, çünkü LED aşırı akım geçerek imha edilecektir.
Akımları güvenli bir değere sınırlamak için LED’lerin seri bir direnç olması gerekir, test amacıyla besleme gerilimi 12V veya daha düşük ise çoğu LED için 1kohm direnç uygundur. LED’i doğru yoldan bağlamayı unutmayın.
Bir LED için uygun bir direnç değerinin nasıl hesaplandığının açıklaması için lütfen aşağıya bakın.
LED Renkler
Bir LED’in rengi yarı iletken malzemeye göre belirlenir, ‘pakete’ (plastik gövde) renk vermez. Tüm renklerin LED’leri renksiz (sütlü) veya berrak (genellikle ‘sudan arındırılmış’ olarak tanımlanabilir) renksiz ambalajlarda bulunur. Renkli paketler ayrıca dağıtık (standart tip) veya şeffaf olarak mevcuttur.
Mavi ve beyaz LED’ler diğer renklerden daha pahalı olabilir.
LED renkleri
Çift renkli LED’ler
Çift renkli bir LED’de, iki uçla bir pakette birleştirilen ‘ters paralel’ (bir ileri, bir geriye) kablolu iki LED bulunur. LED’lerin yalnızca bir tanesi aynı anda yanabilir ve aşağıda açıklanan üç renkli ve RGB LED’lerden daha az faydalıdır.
Üç renkli LED’ler
Üç renkli LED
Üç renkli LED’lerin en popüler tipi üçlü kablolu bir paket içerisinde birleştirilmiş kırmızı ve yeşil bir LED’tir. Karışık kırmızı ve yeşil ışık sarı olarak görünür ve bu kırmızı ve yeşil LED’lerin her ikisi de açık olduğunda üretilir çünkü üç renkli olarak adlandırılırlar.
Diyagram, üç renkli bir LED’in yapısını gösterir. Üç potansiyelin farklı uzunluklarına dikkat edin. Merkez hattı (k), her iki LED için de ortak katottur; dıştaki kablolar (a1 ve a2), LED’lerin anotlarıdır ve her birinin ayrı olarak aydınlatılmasına veya ikisinin de birlikte üçüncü rengi vermesine imkan tanır.
RGB LED’leri
RGB LED’leri, Kırmızı, Yeşil ve Mavi LED’leri tek bir pakette içerir. Her iç LED ayrı olarak açılıp kapatılabilir ve bir dizi renk üretilebilir:
Kırmızı + Yeşil sarı verir
Kırmızı + Mavi Kırmızı verir
Yeşil + Mavi, Camgöbeği verir
Kırmızı + Yeşil + Mavi, Beyaz verir
Her dahili LED’in parlaklığını değiştirerek daha geniş bir renk yelpazesi üretilebilir.
LED’lerin Ebatları, Şekilleri ve Görüş Açıları
LED’ler çok çeşitli ebat ve şekillerde mevcuttur. ‘Standart’ LED yuvarlak kesitli 5mm çaplıdır ve bu genel kullanım için en iyi tiptir, ancak 3mm yuvarlak LED’ler de popülerdir.
LED Klip
Yuvarlak kesitli LED’ler sıklıkla kullanılır ve LED çapının bir delik açılmasıyla kutulara yerleştirilmesi çok kolaydır; gerekirse LED tutmaya yardımcı olacak bir tutkal yeri eklenir. Deliklerde LED’leri sabitlemek için LED klipsler (resimde) bulunur. Diğer kesit şekilleri kare, dikdörtgen ve üçgenleri içerir.
LED’lerin renkleri, boyutları ve şekillerinin yanı sıra görüş açılarında da değişiklikler vardır. Bu, ışık huzmesinin ne kadar yayılmış olduğunu size gösterir. Standart LED’lerin görüş açısı 60 °, ancak diğerleri 30 ° veya daha düşük dar bir kirişe sahiptir.
Bir LED direnç değeri hesaplama
Bir LED’in, LED’teki akımı sınırlandırmak için seri bağlanmış bir direnci olmalıdır, aksi takdirde hemen hemen yanıp söner.
Direnç değeri, R şu şekilde verilir:
R = (VS – VL) / I
R = direnç değeri ohm olarak (ohm).
VS = besleme gerilimi.
VL = LED voltajı (mavi ve beyaz LED’ler için 2V veya 4V).
I = LED akımı (amper olarak) (A)
LED akımı, LED’iniz için izin verilen maksimum değerin altında olmalıdır. Standart 5mm çaplı LED’ler için maksimum akım genellikle 20mA’dir, bu nedenle birçok devre için 10mA veya 15mA uygun değerlerdir. Akım, mA’dan A’ya, mA’daki akımın 1000’e bölünmesi için hesaplama için A (A) cinsinden olmalıdır.
Hesaplanan değer mevcut değilse, akım seçtiğinizden biraz daha az olacak şekilde daha büyük olan en yakın standart direnç değerini seçin. Aslında (örneğin pil ömrünü uzatmak için) akım azaltmak için daha büyük bir direnç değeri seçmek isteyebilirsiniz, ancak bu LED’i daha az parlak yapar.
Örneğin
Besleme gerilimi VS = 9V ve kırmızı bir LED’e (VL = 2V) sahipseniz, akım I = 20mA = 0.020A gerektirir,
R = (9V – 2V) /0.02A = 350ohm, bu nedenle 390ohm’yi seçin (en yakın standart değer olan daha büyüktür).
LED direnç devresi
LED voltajı
LED voltajı VL, LED’in rengiyle belirlenir. Kırmızı LED’ler en düşük voltaja sahiptir, sarı ve yeşil biraz daha yüksektir. Mavi ve beyaz LED’ler en yüksek voltaja sahiptir.
Çoğu durumda, kesin değer kritik değildir ve kırmızı, sarı ve yeşil için 2V, mavi ve beyaz LED’ler için 4V kullanabilirsiniz.
Ohm yasasını kullanarak LED direnç formülü üzerinde çalışma
Ohm yasası direnç direncinin, R = V / I olduğunu söyler; burada:
V = Direnç üzerindeki gerilim (= VS – VL, bu durumda)
I = direnç üzerinden geçen akım
Yani R = (VS – VL) / I
LED’leri seri bağlama
Aynı anda birden fazla LED kullanmak istiyorsanız, seri olarak bağlamanız mümkün olabilir. Bu, yalnızca bir LED ile aynı akımı kullanarak birkaç LED’i aydınlatarak pil ömrünü uzatır.
Seri olarak bağlanan tüm LED’ler aynı akıma sahiptir, bu nedenle hepsi aynı türde olursa daha iyidir. Güç kaynağı, her LED için yaklaşık 2V (mavi ve beyaz için 4V) artı direnç için en az 2V daha sağlamak için yeterli voltaja sahip olmalıdır. Direnç için bir değer hesaplamak için tüm LED voltajlarını ekleyin ve bunu VL için kullanın.
LED’ler seri halinde
Örnek hesaplamalar:
Bir kırmızı, sarı ve yeşil bir LED serisi, en az 3 × 2V + 2V = 8V’lik bir besleme gerilimine ihtiyaç duyar, bu nedenle 9V’luk bir pil ideal olacaktır.
VL = 2V + 2V + 2V = 6V (üç LED voltajı eklendi).
Besleme voltajı VS 9V ve akım I 15mA = 0.015A olmalıdır,
Direnç R = (VS – VL) / I = (9 – 6) /0.015 = 3 / 0.015 = 200ohm,
Bu yüzden R = 220 ohm’ı seçin (daha büyük olan en yakın standart değer).
LED’leri paralel bağlamaktan kaçının!
LED’leri paralel bağlamayın!
Aralarında paylaşılan sadece bir dirençle paralel olarak birkaç LED bağlamak genellikle kötü bir fikirdir.
LED’ler biraz farklı gerilimler gerektiriyorsa, en düşük voltaj LED’i yanar ve içeriye akan daha büyük akım tarafından yok edilebilir. Özdeş LED’ler bir dirençle başarıyla paralel bağlanabilir, ancak dirençler çok ucuz olduğu için kullanılır ve LED’leri tek tek bağlarken kullanılan akım aynıdır.
LED’ler paralelse her birinin kendi direnci olmalıdır.
LED’ler için teknik veri tablosu okuma
Tedarikçilerin web siteleri ve katalogları genellikle LED’ler gibi bileşenler için teknik veri tablolarını sağlar. Bu tablolar çok kullanışlı bilgilerden oluşmaktadır ancak kullanılan kısaltmalara aşina değilseniz anlamak zordur. Bunlar LED’lerin önemli özellikleri:
Maksimum ileri akımı, IF maks.
‘İleri’ sadece LED’in doğru bağlanmasıyla demektir.
Tipik ileri voltaj, VF tip.
Bu LED direnç hesaplamasında VL, mavi ve beyaz LED’ler için yaklaşık 2V veya 4V’dir.
Işık şiddeti
Belirlenen akıntıdaki parlaklık, ör. 32mcd @ 10mA (mcd = milikandela).
Görüş açısı
Standart LED’ler için 60 °, diğerleri yaklaşık 30 ° daha dar bir ışın yayar.
Dalga boyu
Yayılan ışığın tepe dalga boyu, LED’in rengini belirler, örn. Kırmızı 660nm, mavi 430nm (nm = nanometre).
Birçok devre için aşağıdaki iki özellik yok sayılabilir:
Maksimum ileri voltajı, VF maks.
Bu seri halinde uygun bir direnç varsa yok sayılabilir.
Maksimum ters gerilim, VR maks.
Bu doğru yoldan bağlanan LED’ler için göz ardı edilebilir.
Yanıp sönen LED’ler
Yanıp sönen LED’ler sıradan LED’lere benziyor ancak IC (entegre devre) yanı sıra LED de içeriyor. IC, LED’i düşük bir frekansta, örneğin 3Hz’de (saniyede 3 kez yanıp söner) yanıp söner. Yanıp sönen LED’ler, seri dirençsiz doğrudan 5V veya 12V gibi belirli bir besleme gerilimine bağlanacak şekilde tasarlanmıştır. Belirli bir yanıp sönen LED için güvenli besleme gerilimi aralığını bulmak için tedarikçiye danışın. Flaş frekansı sabittir, bu nedenle kullanımları sınırlıdır ve kendi devrenizi sıradan bir LED’i yanıp sönmeyi tercih edebilirsiniz, örneğin 555 kararsız bir devre kullanan Yanıp Sönen LED projesi.
LED Ekranlar
LED göstergeler, bir desende düzenlenmiş birçok LED’in paketidir; en tanıdık desen, sayıları göstermek için 7 segmentli ekranlardır (basamak 0-9). Aşağıdaki resimler popüler tasarımlardan bazılarını göstermektedir.
Bargraf, 7 segmentli, Starburst ve Dot-matrix LED ekranlar
LED ekranların pin bağlantıları
Birçok LED ekran tipi vardır ve pin bağlantıları için bir tedarikçi katalogu veya web sitesine başvurulmalıdır. Sağdaki diyagram Rapid Electronics’in bir örneğini göstermektedir. Birçok 7 segmentli ekran gibi, bu örnekte iki farklı versiyon mevcuttur: Tüm LED anotları birbirine bağlı Common Anode (SA) ve tüm katotların birbirine bağlı Common Cathode (SC). A-g harfleri 7 bölüme, A / C uygun olarak ortak anot veya katot (2 iğne üzerinde) anlamındadır. Bazı iğnelerin mevcut olmadığına (NP) dikkat edin, ancak pozisyonları hala numaralandırılmıştır.