Yeni Başlayanlar için LED'ler
Bu talimat, bir veya daha fazla LED'in temel ve net bir şekilde nasıl bağlanacağını gösterir. LED'lerle daha önce hiç çalışma yapmadınız ve nasıl kullanacağınızı bilmiyor musunuz? Sorun yok, bende I yok.
*** LED'leri daha önce bağladıysanız, bu açıklama çok basit görünebilir. Kendinizi uyarın. ***
Adım 1: Bazı LED'leri Alın
Bu yüzden tamamen dürüst değildim - LED'leri daha önce bir veya iki kez basit uygulamalar için kullandım, ancak ne yaptığımı gerçekten bilmiyordum ve eğitici birçok proje LED kullandığından, kendime ve yazıya öğretebileceğimi düşündüm bu konuda da.
Basit projeler için LED'lerin nasıl kablolanacağı hakkında bilgi içeren birçok proje olduğunu biliyorum - LED Throwies, LED Beginner Project: Bölüm 2 ve 9v LED el feneri - en iyi evarrr!, Ama yine de bazı kullanımların olabileceğini düşünüyorum LED'i kullanabilen herkesin temelleri hakkında ayrıntılı adım adım açıklama için.
İlk adım, bazı malzemeler satın almak ve neyi denemem gerektiğini bulmaktı. Bu proje için yakın ve bir sürü insanın ona erişimi olduğu için Radioshack'a gitmiştim - ancak bu tür şeyler için fiyatları gerçekten yüksek ve LED'leri çevrimiçi satın almak için her türlü düşük maliyetli yerler var.
Bir LED'i yakmak için en azından LED'in kendisine ve bir güç kaynağına ihtiyacınız vardır. Bir dirençte kablolama diğer LED talimatlarından okuduğumdan neredeyse her zaman iyi bir fikirdir.
Bu materyallerin neler olduğunu öğrenmek istiyorsanız, bu wikipedia girişlerine göz atın:
LED'ler
Güç kaynağı
Dirençler
Malzemeler:
LED'ler - Temel olarak Radioshack'teki çekmeceye ulaştım ve LED başına 1 $ veya 2 $ 'dan fazla olmayan bir şey çıkardım. Bende var:
2760307 5mm Kırmızı LED 1.7 V
2760351 5MM Sarı LED 2.1 V
2760036 Flaşör Kırmızı LED 5 V
2760041 2 Paket Kırmızı LED 2.6 V
2760086 Jumbo Kırmızı LED 2.4V
Güç Kaynağı - Onlara güç vermek için neye ihtiyacım olacağını bilmiyordum, bu yüzden 9V pil ve 1.5V AA aldım. Bir şeyin aydınlatılmasını sağlamak için yeterince farklı voltaj kombinasyonları karıştırmamı ve eşleştirmemi ya da en azından kokulu plastik dumandan oluşan bir pufta yakmamı sağlayacağını düşündüm.
Dirençler - Yine, burada dirençler açısından neye ihtiyacım olduğundan emin değildim. Çeşitli voltajlarla bir sürü farklı LED aldığımdan, birkaç farklı dirence ihtiyacım olacağını biliyordum, bu yüzden sadece 1/2 Watt Karbon Film Dirençleri (2710306) çeşitli bir paket aldım.
Bir lehim tabancası, lehim, iğne burun pensesi, elektrikli pense, bazı birincil tel ve elektrik bandı da topladım, çünkü yararlı olabileceğini düşündüm.
2. Adım: LED
LED'ler farklı boyutlarda, parlaklıklarda, voltajlarda, renklerde ve ışın desenlerinde gelir, ancak Radioshack'taki seçim oldukça küçüktür ve bu yüzden birkaç farklı parlaklık ve voltajda birkaç farklı LED aldım. LED'in hangi voltajda olduğunu yakından takip ettim, çünkü alçak voltaj LED'lerinden birinden yanlışlıkla çok fazla akım göndermek istemedim.
LED'lerle yaptığım ilk şey, hangi telin (elektrot denir) pozitif ve hangisinin negatif olduğunu bulmaktı. Genel olarak konuşursak, daha uzun tel pozitif elektrottur ve daha kısa tel negatif elektrottur.
Ayrıca LED'in içine bakabilir ve neler olup bittiğini görebilirsiniz. LED içindeki metal parçalardan küçük olanı pozitif elektroda bağlanır ve büyük olanı negatif elektrottur (aşağıdaki resme bakın). Ancak uyarın - aldığım LED'lerde bunu her zaman doğru bulamadım ve bazı LED'lerin pozitif olması gerektiğinde negatif üzerinde daha uzun elektrot vardı. Git şekil - Tamam olsa da, eğer yanmazsa ben sadece çevirdim.
Neyin pozitif ve neyin negatif olduğunu öğrendiğimde, her LED'in voltajının ne olduğunu hatırlamak zorunda kaldım.
Tüm LED'lerim 20mA akım önerdi. 20mA çoğu LED için standarttır.
Adım 3: Güç Kaynağı
Güç kaynaklarını yapmak için, satın aldığım pillerin uçlarına biraz tel lehimledim, böylece LED'leri kolayca takabilecektim. 9V pil benim 9V güç kaynağımdı, bir AA pil 1.5V güç kaynağı yaptı ve birlikte verilen üç AA pil 4.5V (1.5V + 1.5V + 1.5V = 4.5V) güç kaynağı yaptı. Telin ucunda timsah klipsi kullanmadım, ama burada yardımcı olurdu.
Adım 4: Dirençler
Dirençlerin hangi değerle etiketlenmediklerini bulmak için ürün yelpazesini açtım. Paket, 100 ohm'dan 1 Meg ohm'a kadar bir dizi farklı direnç içerdiğini söyledi, bu yüzden ne olduğunu görmek için yola çıktım. İnternette dolaştığımda, tüm dirençlerin üzerinde hangi değer olduğunu söyleyen bir kodlama sistemi olduğunu buldum.
Direnç değerlerinin nasıl hesaplanacağıyla ilgili derinlemesine açıklayan iki sayfa.
Kendin Yap
veya
Senin için yaptın mı
LED'lerimi kablolamaya başladığımda önümüzdeki birkaç adımda değerleri kendim nasıl hesapladığımın örneklerini inceleyeceğim.
Şimdilik sadece küçük renkli şeritlerine hayran kaldım ve sadece bir LED yanmaya çalıştım.
Adım 5: Bir LED, Direnç Yok
Muhtemelen başlayabileceğimi düşündüm - dirençsiz sadece bir LED. İlk önce hangi güç kaynağını kullanacağım ve hangi LED'in yanacağına karar vermeliydim. Bu bariz görünebilir, ama bu benim ilk kez oldu, bu yüzden olabildiğince açık olabilirim ...
LED'ler onları yakmak için yeterli voltaj gerektirir. Bazen çok az voltaj verirseniz, hiç ışık almazlar, diğer zamanlarda düşük voltajla loş parlarlar. Çok fazla voltaj kötü ve LED'i anında yakabilir.
İdeal olarak LED'in voltajının güç kaynağınızın voltajına uymasını veya hatta biraz daha az olmasını istersiniz. Bunu yapmak için birkaç şey yapabilirsiniz: güç kaynağı voltajınızı değiştirin, kullandığınız LED'i değiştirin veya daha düşük voltajlı bir LED ile daha yüksek voltajlı bir güç kaynağı kullanmanıza izin veren bir direnç kullanabilirsiniz.
Şimdilik sadece bir tane yanmak istedim, bu yüzden en düşük gerilime sahip güç kaynağımı seçtim - 1.5V çıkışlı tek AA pil.
Pil 1.5V çıktığı için kırmızı 1.7V LED'i yakmayı seçtim ve LED'i çok fazla güçle öldürmeyeceğimi biliyordum.
Pozitif telimi bataryadan LED'in pozitif elektroduna ve negatif kabloyu bataryadan negatif elektroduma ve presto'ya sardım - LED ışığı olsun!
Bu ilk deneyi yapmak oldukça kolaydı - sadece bazı tel bükme ve 1.5V güç kaynağının bir dirence ihtiyaç duymadan 1.7V LED'i yakacağını bilmek için yeterli bilgi.
Adım 6: Dirençli Bir LED
1.7V olan bir LED satın almamın ve bir direnç kullanmadan 1.5V güç kaynağımdan güç alabilmek için çalışmamın tesadüfüydü. Bu ikinci kurulum için aynı LED'i kullanmaya karar verdim, ancak güç kaynağımı birbirine bağlayan üç AA pille 4.5V çıkış yapan 1.7V LED'imi yakmak için yeterli güç, bu yüzden bir direnç kullanmam gerekecekti.
Hangi direncin kullanılacağını anlamak için formülü kullandım:
R = (V1 - V2) / I
nerede:
V1 = güç kaynağı voltajı
V2 = LED voltajı
I = LED akımı (genellikle .02A olan 20mA)
Şimdi, bunu sizin için yapacak çok sayıda çevrimiçi hesap makinesi var - ve diğer birçok eğitmen bunu iyi bir referans olarak referans alıyor, ancak matematik gerçekten zor değil ve bu yüzden hesaplamayı kendim yapmak ve neler olup bittiğini anlamak istedim .
Yine, LED'im 1.7V, 20mA (.02 A) akım alıyor ve beslemem 4.5V. Yani matematik ...
R = (4, 5V - 1, 7V) / .02 A
R = 140 ohm
LED'e doğru voltajı elde etmek için 140 ohm'luk bir dirence ihtiyacım olduğunu anladıktan sonra, doğru olanı bulabileceğimi görmek için ürün yelpazemdeki dirençler paketine baktım.
Bir direncin değerini bilmek, direncin üzerindeki renk bantlarından kodun okunmasını gerektirir. Paket 140 ohm'luk bir dirençle gelmedi, ancak 150 ohm'luk bir dirençle geldi. Hesapladığınızdan daha yakın olan en yakın değer direncini kullanmak her zaman daha iyidir. Daha düşük bir değer kullanmak LED'inizi yakabilir.
Renk kodunu bulmak için temel olarak direnç değerinin ilk iki basamağını parçalara ayırın, ilk iki rakamı kullanarak ilk ikisini çarpın ve ardından dördüncü basamağı tolerans göstergesi olarak atayın. Kulağa gerçekten olduğundan çok daha zor geliyor.
Burada bulunan gizli kod çözücü web sitesine renk kullanarak, 150ohm'lik bir direnç aşağıdaki renk koduna sahip olmalıdır ...
Kahverengi çünkü ihtiyacım olan değer direncindeki ilk basamak 1
Yeşil, çünkü beşinci basamak 5
Kahverengi çünkü 150'ye ulaşmak için 0'a 15 eklemeniz gerekiyor.
Altın - aldığım dirençlerin% 5 toleransı var ve% 5'i altın ile temsil ediliyor
Bu mantıklı değilse yukarıdaki kod çözücü sayfası bağlantısını kontrol edin.
Tüm dirençlere baktım, kahverengi, yeşil, kahverengi, altın olanı buldum ve LED'in pozitif elektroduna doğru bağladım. (Bir LED üzerinde direnç kullandığınızda pozitif elektrot üzerindeki LED'in önüne yerleştirilmelidir).
Düşük ve bakın, LED bir kez daha yanar. 150 ohm direnç, 4.5V güç kaynağının yeterince yandığı 1.7V LED'e ulaşmasını ve yanmasını önlemek için yeterince durdu.
Bu, sadece belirli güç kaynağımla birlikte özel LED'imle hangi direncin kullanılacağını bulmak için yaşadığım süreç. Kullandığınız LED ve güç kaynağı ile hangi değer direncini kullanacağınızı bulmak için yukarıdaki formülü kolayca kullanabilirsiniz.
Adım 7: Serideki Birden Çok LED'i Kablolama
Artık bir LED'i çeşitli LED voltajları ve güç kaynakları kombinasyonlarıyla nasıl bağlayacağımı bildiğime göre, birden fazla LED'i nasıl yakacağınızı keşfetmenin zamanı geldi. Bir güç kaynağına birden fazla LED kablolama söz konusu olduğunda iki seçenek vardır. İlk seçenek onları seri olarak bağlamak ve ikincisi paralel olarak kablolamaktır.
Seri ve paralel arasındaki fark hakkında derinlemesine bir açıklama görmek için bu sayfaya göz atın. İlk olarak seri olarak kablolama LED'lerini kapsayacağım.
Seri olarak bağlanan LED'ler uçtan uca bağlanır (ilk LED'in negatif elektrodu ikinci LED'in pozitif elektroduna bağlanır ve ikinci LED'in negatif elektrodu üçüncü LED'in pozitif elektroduna bağlanır vb. ..). Bir şeyleri seri olarak kablolamanın ana avantajı, güç kaynağının toplam voltajını tüm LED'ler arasında dağıtmasıdır. Bunun anlamı, bir 12V araba aküsüne sahip olsaydım, 4, 3V LED'lere güç verebilirdim (her birine bir direnç takmak). Varsayımsal olarak bu, 12, 1V LED'lere de güç sağlayabilir; 6, 2V LED'ler; veya böyle bir şey varsa 1 12V LED bile.
Tamam, 9V güç kaynağına seri olarak 2, 2.6V LED kablolamayı deneyelim ve matematik üzerinden çalışalım.
R = (9V - 5, 2V) / .02A
R = 190 Ohm
Sonraki daha yüksek direnç değeri - 200 Ohm
Şimdi çeşitli direnç paketi 190 veya 200 Ohm dirençle gelmedi, ancak 200 Ohm direnç yapmak için kullanabileceğim diğer dirençlerle geldi. Tıpkı LED'ler gibi, dirençler de seri veya paralel olarak bağlanabilir (şeyleri paralel olarak kablolamaya ilişkin bir açıklama için bir sonraki adıma bakın).
Aynı değer dirençleri seri olarak birbirine bağlandığında dirençlerini eklersiniz. Aynı değer dirençleri paralel olarak bağlandığında, direncin değerini birbirine bağlanan dirençlerin sayısına bölersiniz.
Bu nedenle, en basit anlamda, seri olarak birbirine bağlanan iki 100 Ohm direnç, 1200 Ohm dirence (100 + 100 = 200) eşit olacaktır. Paralel olarak bağlanmış iki 100 Ohm direnç bir 50 Ohm dirence (100/2 = 50) eşit olacaktır.
Ne yazık ki, dirençlerimi deney için birbirine bağladıktan sonra bu kilit noktayı öğrendim. Başlangıçta, LED'lerimi korumak için ihtiyacım olan 200 Ohm dirence eşit olmak üzere iki adet 100 Ohm direnç bağlamak istedim. Onları seri halinde kablolamak yerine, olması gerektiği gibi, dirençlerimi paralel olarak bağladım (dirençlerle yeni başlayan olduğumu söylemiş miydim?) Yani dirençlerim sadece 50 Ohm direnç sağlıyordu - ki bu LED'lerimde tamamlandı deneyin kısa süresi. LED'lere ulaşmak için çok fazla güce sahip olmak, muhtemelen uzun vadede onları yakar. (Bunu işaret ettiği için beanwaur ve shark500'e teşekkürler.)
Dirençlerimi aldım ve seri olarak bağlanan ve LED'i aküye bağlayan ilk LED'in pozitif kablosunun önüne yerleştirdim ve bir kez daha LED ışığı vardı!
Üç farklı LED ve pil güç kaynağı kombinasyonu ve hiçbir plastik duman ponponu ile işler iyi görünüyordu - seri ve paralel kablolama dirençleri arasındaki küçük karışıklığım dışında.
Adım 8: Birden Fazla LED'i Paralel Olarak Bağlama
Seri olarak bağlanan LED'lerin aksine, paralel olarak bağlanan LED'ler, kullandığınız LED'lerin tüm pozitif elektrotlarını güç kaynağının pozitif teline bağlamak için bir tel kullanır ve kullandığınız LED'lerin tüm negatif elektrotlarını bağlamak için başka bir tel kullanır güç kaynağının negatif kablosu. Bir şeyleri paralel olarak kablolamak, serideki şeyleri kablolamaya göre bazı belirgin avantajlara sahiptir.
Eğer onlara verilen gücü aralarında bölmek yerine bir grup LED'i paralel bağlarsanız, hepsi paylaşır. Böylece, seri olarak dört 3V LED'e bağlanan bir 12V pil, LED'lerin her birine 3V dağıtacaktır. Ancak, paralel olarak dört adet 3V LED'e bağlanan aynı 12V pil, her LED'e tam 12V'u teslim edecek - LED'leri kesin olarak yakmak için yeterli!
Paralel LED'ler, birçok LED'in yalnızca bir düşük voltaj güç kaynağını paylaşmasına izin verir. Aynı dört 3V LED'i alabilir ve daha küçük bir güç kaynağına paralel olarak bağlayabiliriz, diyelim ki iki AA pil toplam 3V çıkarıyor ve her LED, ihtiyaç duydukları 3V'yi alacaktı.
Kısacası, seri kablo tesisatı toplam güç kaynağını LED'ler arasında böler. Bunları paralel olarak bağlamak, her LED'in güç kaynağının çıkardığı toplam voltajı alacağı anlamına gelir.
Ve son olarak, sadece bazı uyarılar ... paralel kablolama, güç kaynağınızı seri kablolamadan daha hızlı tüketir, çünkü güç kaynağından daha fazla akım çekerler. Ayrıca yalnızca kullandığınız tüm LED'lerin tam olarak aynı güç özelliklerine sahip olması durumunda çalışır. Paralel kablolama yaparken farklı LED türlerini / renklerini KARIŞTIRMAYIN ve eşleştirmeyin.
Tamam, şimdi işi gerçekten yapmaya başlayalım.
İki farklı paralel kurulum yapmaya karar verdim.
Denediğim ilk şey olabildiğince basitti - tek bir 1.5V AA bataryaya paralel olarak bağlanan sadece iki 1.7V LED. LED'lerdeki iki pozitif elektrodu aküden gelen pozitif kabloya bağladım ve LED'lerdeki iki negatif elektrodu aküden gelen negatif kabloya bağladım. 1, 7V LED'ler bir direnç gerektirmedi çünkü pilden gelen 1, 5V, LED'i yakmak için yeterliydi, ancak LED voltajından daha fazla değildi - bu yüzden yanma riski yoktu. (Bu kurulum resimde gösterilmemiştir)
1.7V LED'lerin her ikisi de 1.5V güç kaynağı tarafından aydınlatıldı, ancak unutmayın, aküden daha fazla akım çekiyorlar ve böylece akünün daha hızlı boşalmasını sağlıyorlar. Bataryaya bağlı daha fazla LED olsaydı, bataryadan daha fazla akım çekerler ve daha da hızlı boşalırlardı.
İkinci kurulum için, öğrendiğim her şeyi bir araya getirmeye ve iki LED'i 9V güç kaynağımla paralel olarak bağlamaya karar verdim - kesinlikle sadece LED'ler için çok fazla meyve suyu, bu yüzden kesinlikle bir direnç kullanmam gerekecekti.
Hangi değeri kullanmam gerektiğini anlamak için güvenilir formüle geri döndüm - ancak paralel olarak bağlandıkları için akıma gelince formülde küçük bir değişiklik var.
R = (V1 - V2) / I
nerede:
V1 = besleme gerilimi
V2 = LED voltajı
I = LED akımı (diğer hesaplamalarımızda 20 mA kullanıyorduk ancak paralel LED'ler daha fazla akım çektiğinden, bir LED'in çektiği akımı kullandığım toplam LED sayısı ile çarpmak zorunda kaldım. 20 mA x 2 = 40 mA veya .04A.
Ve bu sefer formül için değerlerim:
R = (9V - 1, 7V) / .04A
R = 182, 5 Ohm
Yine, çeşit paketi o tam değer direnci ile gelmediğinden, 200 Ohm direnç oluşturmak için seri olarak bir araya gelen iki 100 Ohm direnci kullanmaya çalıştım. Yine de son adımda yaptığım hatayı tekrarladım ve yanlışlıkla paralel olarak kabloladım ve böylece iki 100 Ohm direnç sadece 50 Ohm direnç sağladı. Yine, bu LED'ler benim hatamı özellikle affediyordu - ve şimdi seri ve paralel olarak kablo dirençleri hakkında değerli bir ders öğrendim.
LED'lerin paralel bağlanmasıyla ilgili son bir not - Dirençimi her iki LED'in önüne koyarken, her LED'in önüne bir direnç koymanız önerilir. Bu, LED'leri dirençlere paralel olarak bağlamanın daha güvenli ve daha iyi bir yoludur - ve yanlışlıkla yaptığım hatayı yapmamanızı sağlar.
9V bataryaya bağlı 1.7V LED'ler yanıyordu - ve LED arazisine yaptığım küçük macera tamamlandı.
Adım 9: Ekstrapolasyon
Aslında birkaç ışıklı LED'den başka bir şey yapmama rağmen, bu bilgiler her türlü havalı şeyi yapmak için kullanılabilir!
Take away kavramları umarım:
- Aynı temel prensipleri kullanarak bir grup farklı değer LED'ine güç verin.
- Bir LED'in ona bakarak ve test ederek pozitif elektrodun ve negatif elektrodun ne olduğunu bulun.
- LED'e doğru miktarda güç sağlamak için seri veya paralel bağlanmış dirençler veya direnç kombinasyonları kullanın.
- Formülü kullanarak veya sizin için yapan web sitelerini kullanarak hangi direncin gerekli olduğunu belirlemek için hesaplamalar yapın.
- LED'leri uygulamaya bağlı olarak seri veya paralel olarak kablolayın.
- LED'lerin yanmasını sağlayın!
Bu, LED'ler için mümkün olan en temel yürüyüş türüydü - ve yol boyunca çok şey öğrendim. LED dizileri ve kablo şemaları önemli ölçüde daha karmaşık hale gelebilir - ancak çoğunlukla LED'lerle çalışmak oldukça basittir ve nispeten az bilgi ile onları aydınlatabiliyordum - eğer biraz fazla meyve suyu gönderirsem hepsi bu deneyin sonuna doğru. Şimdi LED'den korkmuyorum. Onlar benim arkadaşlarım.