Распространенные способы подключения светодиодов к сетевому напряжению 220 В, варианты схем, пояснение их работы « ЭлектроХобби

В этой статье хотелось рассмотреть несколько принципиальных схем подключения обычных индикаторных светодиодов к сетевому напряжению 220 В. Также постараемся с вами разобраться с принципом их действия, выявить имеющиеся достоинства и недостатки.

 

Для начала стоит уточнить, как именно работает обычный светодиод.

Светодиод подобен обычному диоду. В одну сторону он проводит ток, в другую сторону не проводит. У светодиода имеются два вывода, это катод и анод. Если на анод подать плюс источника питания, а на катод минус, необходимого для работы напряжения, то светодиод будет светиться. И это называется прямым включением. Если плюс и минус поменять местами, то светодиод гореть не будет. Это будет уже обратное включение светодиода к источнику питания.

При прямом включении (когда светодиод светится) между катодом и анодом имеется определенное падение напряжения. И в зависимости от цвета светодиода это напряжение может быть в пределах от 1,8 вольт (красный цвет) до 4,5 вольт (синий цвет).

Нормальным током для индикаторных светодиодов считается 20 мА (миллиампер). Допустимо немного превышать это значение, ну пусть до 30 мА. Но вот при большем долговременном токе светодиоды такого типа просто сгорят от перегрева своего кристалла. Хотя кратковременно такие светодиоды могу выдержать и ток до 100 мА (но так лучше не делать).

При обратном включении светодиод через себя ток не пропускает, он закрыт. Ток конечно течет (ток утечки), но его величина очень и очень мала (какие-то микроамперы). При этом напряжение на светодиоде будет равно приложенному к нему напряжению. При этом стоит учесть, что у обычных индикаторных светодиодов максимальное обратное напряжение не так уж и велико (в большинстве случаев где-то до 5 вольт). То есть, если при обратном включении на светодиод подать более 5 вольт, то большая вероятность, что он просто выйдет из строя из-за электрического пробоя.

А теперь давайте рассмотрим с вами сами схемы включения светодиодов к сетевому, переменному напряжению 220 вольт. И опять же, для новичков стоит уточнить, что переменное напряжение отличается от постоянного тем, что оно периодически меняет свою полярность на противоположную. И так за секунду аж 100 раз (при частоте 50 Гц).

Схема №1 – схема подключения светодиода к сети 220V через резистор, ограничивающий ток

Данная схема является наиболее простой и обычно именно так индикаторный светодиод пытаются подключить к сетевому напряжению 220 вольт. Что в этой схеме не так. Вроде бы мы ток ограничили дополнительным сопротивлением на 24 ком. И величина тока в этой цепи не должна превышать величины в 10 мА (если быть точнее то 9,1 мА, то есть, мы 220 разделили на 24000 Ом и получили силу тока). Светодиод сгореть не должен от чрезмерного тока. Но он может выйти из строя из-за электрического пробоя при обратном подключении, во время работы противоположной волны переменного напряжения. Поскольку к светодиоду прикладывается все 220 вольт, а если быть точнее и говорить об амплитудном значении напряжения, то все 310 вольт. А как я уже ранее написал, что у обычных светодиодов максимальное обратное напряжение где-то всего до 40 вольт. Вот и велика вероятность электрического пробоя полупроводника при таком вот его подключении к 220 вольт. Поэтому данный вариант схемы является потенциально не рабочим, хотя некоторое время работать возможно и будет.

Схема №2 – схема подключения светодиода к 220 вольт с диодной защитой этого светодиода

В этой схеме мы и ток ограничили резистором R1 до безопасного значения при прямом включении светоизлучающего полупроводника и защитили светодиод от электрического пробоя высоким напряжением при обратном его включении. Для тех, кто не понял как работает в этой схеме защитный диод, поясняю. Дело в том, что когда идет противоположная волна переменного тока, то напряжение, величиной 220 вольт, делится между имеющимися тремя элементами – резистор R1, светодиод VD1 и обычный диод VD2. При обратном подключении внутренняя проводимость как у диода, так и у светодиода очень и очень мала. То есть, это подобно тому, что эти элементы при таком подключении имеют бесконечно большое сопротивление. И поэтому благодаря защитному диоду ток утечки полупроводника настолько мал, что его не хватает для полноценного электрического пробоя светодиода. Следовательно, наш светодиод защищен от перенапряжения.

Но в данной схеме все же есть свой недостаток. Это мерцания светодиода с частотой 25 Гц. То есть, при работе только с одной полу волной переменного тока мы из 50 Гц получаем половину (25 Гц). К сожалению, эта частота заметна глазу и она вызывает некий дискомфорт для восприятия. И еще один недостаток, которым обладают все эти схемы, где используется токоограничительный резистор на 24 кОм. Это его относительно большой нагрев. Это если мы 220 В перемножим на 10 мА, то получим мощность, оседающую на резисторе порядка 2,2 Вт. Поэтому в такие схемы ставятся резисторы мощностью не менее 2 Вт, а то и все 5 Вт.

Схема №3 – схема с защитным диодом, подключенным параллельно светодиоду

Данная схема также защищена от перенапряжения при обратном включении светодиода, но тут, как видно, защитный диод стоит параллельно светодиоду. Работа это схемы проста. Как известно, при прямом включении обычного диода на между его катодом и анодом появляется падение напряжения где-то от 0,6 вольт (при малых токах, проходящих через этот диод) до 1,2 вольта (при больших токах). Следовательно, при прямой волне переменного тока у нас будет светится светодиод и на нем будет падение напряжения около 3 вольт. А при противоположной волне переменного тока у нас прямое подключение будет иметь защитный диод VD2. На котором будет около 0,6 вольт. При этом величина тока в этот полупериод также будет около 10 мА. Если сравнивать эту схему и предыдущую, то вариант №2 пожалуй будет лучше, поскольку не тратится лишняя энергия на защитный диод.

Схема №4 – схема питания светодиода от сети 220V с учетом электробезопасности

По своей работе и по характеристикам эта схема полностью идентична схеме №2. Но тут учтена безопасность самого человека, который случайно может прикоснутся к токовещущей части этой схемы. А именно, если в схеме №2 фазовый провод будет подключен к месту, что ближе к светодиоду и диоду, то при случайном прикосновении человека к этим местам цепи он может получить значительные повреждения от удара током. Величина тока будет максимальной, и она будет зависеть только от сопротивления тела самого человека. Следовательно, есть большая вероятность получить очень сильный удар током. В схеме №4 мы один общий резистор на 24 кОм разделили на два резистора по 12 кОм. Общее сопротивление осталось также 24 кОм, но вот при случайном прикосновении человека к электрической цепи около светодиода удара будет уже ограничен нашим дополнительным сопротивлением. В итоге поражение током будет гораздо меньше, чем в первом случае.

Схема №5 – схема с двумя светодиодами, питающиеся от сетевого напряжения 220V

Данная схема защищена от перенапряжения при обратном включении дополнительным светодиодом. То есть, при одной полу волне будет работать и светиться один светодиод. На котором будет падение напряжения около 3 вольт. А при противоположной волне переменного тока будет работать второй светодиод, на котором также будет падение напряжения около 3 вольт. Хотя мерцание все же будет заметно глазу, также как и будет происходить нагрев самого резистора.

Схема №6 – схема, где используется ионная лампа в роли светового индикатора

Хотя мы и рассматриваем тему подключения именно индикаторных светодиодов к сети 220 вольт, но не стоит сбрасывать со счетов обычную ионную лампу. Ее работа принципиально отличается от работы светодиода. Если для свечения светодиода нужен именно ток, то для ионной лампы нужно определенная величина именно напряжения. Обычные ионные лампы зажигаются от приложенного напряжения величиной более 70 вольт. Причем сила тока очень маленькая. Свечение происходит за счет ионизации газа внутри лампы. Сила свечения не такая уж и большая, но для индикации вполне хватает. Ну, а схему подключения вы можете увидеть на рисунке выше.

Схема №7 – схема подключения светодиода к сети 220 вольт с использованием простого бестрансформаторного блока питания с гасящим конденсатором

Данная схема является лучшей, среди ранее рассмотренных. Хотя она и содержит больше всего электронных компонентов. Дело в том, что в ней отсутствуют все те недостатки, которые были присущи всем предыдущим схемам. Поскольку в место токоограничительного резистора в этой схеме стоит гасящий конденсатор C1, то нет нагрева этого компонента и не тратится лишняя электроэнергия. Также в данной схеме практически не заметны мерцания поскольку частота полу волн тут уже равна 100 Гц. Увеличение частоты произошло за счет переворачивания полу волн диодным мостом VD2, собранном на диодах. И также отсутствует проблема, связанная с опасностью пробоя светодиода от высокого обратного напряжения. Обратного напряжения просто нет, опять же за счет использования диодного моста.

И несколько слов о самой работе данной схемы питания индикаторного светодиода от напряжения 220 вольт. Итак, сила тока ограничивается гасящим конденсатором (обязательно должен быть пленочным, не полярным). Величина ограниченного тока зависит от емкости этого конденсатора. Ниже будет таблица зависимости тока от емкости. Емкость в 330 нФ будет соответствовать максимальному току в 22 мА, что для индикаторных светодиодов является номинальным значением.

Параллельно гасящему конденсатору C1 стоит резистор R1, который нужен только для того, чтобы разряжать конденсатор после выключения схемы от сети. Этот резистор не нагревается, поскольку имеет достаточно большое сопротивление. Далее стоит обычный выпрямительный диодный мост. Он из переменного тока делает постоянный, хотя и пульсирующий. Но эти пульсации особо не заметны для глаза. Поскольку ток потребления светодиодом всего до 20 мА, то тут диоды подойдут любые выпрямительные. Я в схеме поставил наиболее распространенные типа 1n4007 (максимальный прямой ток до 1А, максимальное обратное напряжение до 1000 вольт). Еще в схеме стоит дополнительный резистор R2. Он нужен для того, чтобы обезопасить схему в случае возникновения непредвиденных скачков напряжения. Тем самым ограничив ток для безопасного уровня для питания индикаторного светодиода.

Ниже приведена таблица зависимости тока от емкости гасящего конденсатора.

P.S. Альтернативным вариантом электрической светодиодной подсветки может быть классическая схема подключения неоновой лампочки (параллельно которой ставится резистор где-то на 500кОм-2мОм). Если сравнивать по яркости, то все таки она больше у светодиодной подсветки, ну а если особая яркость не требуется, то вполне можно обойтись данным вариантом схемы на неоновой лампе.

НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ

Какими способами можно подключить простой светодиод к сетевому напряжению 220 вольт, варианты схем, описание их работы, + пример

Ссылка для просмотра этого видео на моем канале в Дзене

 

Ссылка на эту статью в Дзене — https://dzen. ru/a/YPwPsdCpfVQAH8MI

---

 

Arduino: Компоненты/Светодиод

Статья проплачена кошками — всемирно известными производителями котят.

Если статья вам понравилась, то можете поддержать проект.

Внешний видFritzingУсловное обозначение на схеме

На английском языке слово светодиод переводится как LED, что является сокращением от Light Emitting Diode. Из самого названия видно, что данный полупроводниковый прибор даёт свет. Слово диод широко используется в радиотехнике и означает радиодеталь, которая проводит ток в одном направлении. Следовательно, необходимо всегда правильно устанавливать светодиод в своих схемах, иначе получите неподвижного робота или нелетающего вертолёта. Как правильно определять плюс и минус у внешних светодиодов?

Если вы возьмёте светодиоды в руки и посмотрите внимательно на них, то увидите, что ножки у них разной длины. Это не заводской брак, как можно было подумать. На самом деле длинная ножка светодиода является плюсом, а короткая — минусом (катод).

Чтобы вам было легче запомнить, представьте себе, что знак + состоит из двух палочек, а знак — только из одной, следовательно, две палочки образуют более длинную ножку. Логично? А чтобы запомнить, что катод является отрицательным, то запомните по мнемотехнике — слова «катод» и «короткий» начинаются на одну букву. Теперь по цепочке: короткий-значит минус-значит катод, вы быстро сообразите. Не благодарите.

Есть и другие способы опознания выводов.

Скошенный край (катод) можно определить, если покатать светодиод по столу.

В светодиодах короткую ножку («минус») светодиода нужно соединять с землёй (GND). Светодиод не рассчитан на большой ток. Чтобы не повредить светодиод, используйте с ним резистор. Он позволяет уменьшить силу тока. В противном случае светодиод прослужит недолго или просто сгорит. Впрочем, если у вас есть лишний светодиод, то почему бы не принести его в жертву науке? Взрыва не будет, максимум — запах сгоревшей электроники. В наших примерах мы рассматриваем плату с небольшой силой тока, при других условиях можно и без глаза остаться.

Светодиоды бывают разных цветов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий и белый. Цвет светодиодов зависит от типа полупроводникового материала, из которого он сделан, а не от цвета пластикового корпуса. Поэтому узнать цвет у светодиодов с прозрачным корпусом можно только включив его. Для удобства можно использовать цветные корпуса, их гораздо проще различать.

Когда светодиоды только появились, они были красного цвета и изготавливались из арсенида галлия. Позже были найдены другие материалы для разных цветов.

По размерам светодиоды бывают 3, 5, 8 и 10 мм.

Самый распространённый вариант — это 5 мм. На 3 мм используют для индикаторов, а большие на 8 и 10 мм используют в редких случаях, когда нужно привлечь внимание. Бывают ещё прямоугольные и овальные, но это уже экзотика.

Если смотреть на спецификацию (размеры в мм, в скобках дюймы), то видно, что размер определяется по диаметру круглой части. Следовательно, вы должны сверлить отверстие с таким размером, чтобы вставить светодиод с внутренней части коробки.

А за счёт выступа светодиод не провалится наружу.

Существуют также многоцветные светодиоды. Как правило это красный и зелёный светодиоды, объединённые в один корпус с тремя ножками. Путём изменения яркости или количества импульсов на каждом из кристаллов можно добиваться разных цветов свечения.

Рекомендуется подключать светодиоды последовательно, а не параллельно.

Подбор резистора

У светодиодов прямое напряжение падения (forward voltage) находится в пределах 2-3.2 вольт (стандартные 5мм). Максимальный ток для нормальной работы равен 20-30 миллиамперам. Чтобы рассчитать сопротивление для светодиода, следует применить закон Ома с учётом всех данных.

Питание через USB обеспечивает напряжение 5 В, из которых 2 В необходимо светодиоду. Поэтому резистор должен понижать напряжение на 3 В. А что насчёт силы тока? Сила тока в простой цепи одинакова в любой её точке. Поэтому сила тока через резистор будет такой же, как сила тока через светодиод. Ваша цель — 30 мА, но закон Ома требует приведения всех единиц к соответствию.

Если вы работаете с вольтами и омами, вы должны выразить силу тока в амперах. 20 мА составляют 30/1000 ампер, что равно 0,03 ампера. Теперь вы можете записать то, что вам известно:

R = (Vsupply - Vforward) / I = (5V - 2V) / 0.03A = 100Ohm

Получается, что резистор на 100 Ом является минимальный безопасным значением. Но рекомендуют использовать резисторы с небольшим запасом. Яркость от этого уменьшится, но человеческий глаз практически не увидит разницы. Поэтому используйте 220 Ом.

Если вы используете другие источники питания, то резисторы следует подбирать под них. Например, в схемах, где питание от батареек 12, вам следует выбрать резистор на 560 Ом.

Если подключать последовательно несколько светодиодов, то они будут светиться слабее, поэтому уменьшаем сопротивление резистора.

В российских магазинах можно без проблем купить любые светодиоды. Если предпочитаете покупать на AliExpress, то можете приобретать у многих продавцов, например, у CHANZON Official Store.

Быстро определить цвет прозрачного светодиода можно с помощью батарейки-таблетки CR2032 или их аналогов. Размещаем таблетку между ножками и сразу видим свет. Удобно.

Дополнительные материалы

Работаем с светодиодами без микроконтроллера

Реклама

Basic LED Circuit with TinkerCAD — журнал Digital Maestro

Alex

2 октября 2019 г.

Electronics

Алексей

2 октября 2019 г.

Электроника

Представляем Tinkercad

Tinkercad — онлайн-инструмент для разработки 3D-моделей. Это также инструмент разработки электронных схем. Среда разработки проще в использовании, чем аналогичные инструменты, используемые профессионалами. Это интуитивно понятно для студентов. Уроки в этой статье будут посвящены среде разработки электронных схем. В этой среде есть компоненты для построения различных электронных схем. Мы собираем и тестируем эти схемы внутри среды разработки.

Онлайн-среда разработки и моделирования имеет много преимуществ. Сервис онлайн, поэтому устанавливать нечего. Особых требований к браузеру нет. Услуга бесплатна. Компоненты не ломаются. Мы вольны совершать ошибки. Окружающая среда безопасна. Нам не нужно беспокоиться о том, что ученики приклеятся к точкам светодиодов или транзисторов. Нет электронного удара от тока батареи.

Недостатком является цифровая среда разработки и тестирования. Исследования снова и снова показывают важность кинестетики. Кинестетическое обучение — это когда учащиеся взаимодействуют со своим обучением, прикасаясь к объектам и взаимодействуя с ними. Студенты вовлечены в активное обучение.

По моему опыту, студенты лучше учатся, когда взаимодействуют с контентом. Использование онлайн-симуляции недостаточно. Онлайн-навыки не всегда переносятся из симулированного мира в реальный мир. Для этого есть много причин, и одна из них — отсутствие контекста. Полученные навыки необходимо применять в реальных ситуациях.

Я рекомендую совмещать онлайн-разработку схем с практическими занятиями с использованием реальных компонентов и схем. Электронные схемы относительно недороги. Коробка из 300 светодиодов на Amazon стоит всего 9 долларов.Доллары США. Примерно столько же стоит коробка из более чем 500 резисторов. Ассортимент конденсаторов стоит около 13 долларов. Упаковка из шести мини-макетов стоит около 5 долларов. Имейте в виду, что все они многоразовые и могут длиться годами.

Найдите старое радио в магазине секонд-хенд и откройте заднюю часть. Откройте электрические компоненты. При этом не подключайте радиостанцию ​​к источнику питания. Извлеките также все батареи. Определите компоненты и обсудите их назначение.

Изучение компонентов в цепи очень хорошо связано с обсуждением систем. Как компоненты способствуют функционированию радио? Как удаление одного компонента повлияет на функции радио? Чем это похоже на другие системы?

Вход в среду Tinkercad Circuit

Тинкеркад бесплатен. Для создания учетной записи требуется адрес электронной почты. Учащиеся округов с интеграцией учетных записей через Google или Microsoft могут войти в систему с помощью одной из этих учетных записей. Вариант входа в Google или Microsoft не сразу бросается в глаза. Давайте посмотрим на процесс. Нажмите кнопку «Войти».

Выберите вариант входа с помощью учетной записи поставщика социальных сетей.

Выберите вариант входа через Google или Microsoft.

Войдите, используя учетные данные своей учетной записи электронной почты. Если вы используете учетную запись Google и браузер Chrome, вам будет представлена ​​информация о вашей учетной записи. Щелкните учетную запись, которую хотите использовать. У большинства людей один аккаунт. У вас может быть несколько учетных записей Google. Просто выберите свой любимый.

Домашняя страница Tinkercad появляется сразу после входа в систему. Домашняя страница начинается со среды разработки 3D. В левой части страницы есть меню. Используйте это меню для перехода к среде разработки Circuits.

На портале Схемы есть красивая большая зеленая кнопка. Нажмите эту кнопку, чтобы создать новую цепь.

Симулятор цепи

Симулятор цепи прост. Основная область имеет холст разработки. Все доступные компоненты находятся на панели справа. Имеется обширный список компонентов. Основные компоненты отображаются для нас, чтобы создать основные проекты. Некоторые из этих компонентов включают светодиоды, переключатели, резисторы и батареи. Над списком компонентов есть окно поиска. Окно поиска полезно, когда нам нужно найти конкретный компонент в гораздо большем списке компонентов.

Над списком компонентов есть четыре кнопки. Одна из кнопок используется для запуска симуляции после построения схемы. Когда все готово, нажимаем кнопку Start Simulator. Это активирует смоделированный ток батареи. Нам нужно каждый раз нажимать эту кнопку, чтобы начинать симуляцию. Нам нужно остановить симуляцию, когда мы хотим внести какие-либо изменения в схему. Как и в реальной жизни, мы не должны воздействовать на цепь, когда по ней протекает ток.

Макет

Макет используется для разработки прототипов схем. Это дает нам место для соединения компонентов и удержания их на месте. Без макетной платы нам пришлось бы соединять компоненты зажимами или оголенным проводом. Это не идеальные способы соединения компонентов. Макет значительно упрощает работу по созданию схем.

Термин «макет» появился на заре развития электроники и прототипов. Любители использовали винты и гвозди на старых макетных платах, чтобы удерживать компоненты и провода на месте. Макетные доски были деревянными. Макеты, используемые сегодня для электронного прототипирования, сделаны из пластикового корпуса.

Внутри корпуса у нас есть металлические зажимы, которые удерживают компоненты и провода.

Для тех, кто не знает. Когда-то для нарезки хлеба использовалась хлебная доска. Это когда вы испекли хлеб или купили хлеб в пекарне. 

Прежде чем строить проекты на макетной плате, нужно найти ее в панели компонентов и поместить на рабочую область. Прокрутите список компонентов и найдите небольшую макетную плату. Нажмите и перетащите доску в рабочую область. Мы также можем щелкнуть доску один раз, и она прикрепится к нашему указателю мыши. Поместите доску ближе к центру рабочей области.

Посмотрим на доску поближе. Мы должны понимать, как работает доска. Плата представляет собой пластиковую прямоугольную коробку. Коробка имеет отверстия, расположенные по шаблону.

Между красной и черной линиями имеется ряд отверстий. Эти отверстия находятся на противоположных концах макетной платы. В конце каждой строки есть знак Плюс или Минус. Плюс красный, минус черный. Эти цвета важны. Они являются стандартом, используемым в большинстве схемных решений. Отверстия вдоль красной линии пропускают ток от положительной стороны клеммы аккумулятора. Отверстия вдоль черной линии пропускают ток от отрицательной стороны клеммы аккумулятора.

Давайте посмотрим, что происходит внутри макетной платы. Под каждым из отверстий находится металлический хомут. Этот зажим удерживает провода, которые мы вставляем в отверстия. Клеммы все подключены. Мы можем использовать любое отверстие для передачи тока на любой из компонентов. На схеме я показываю, что напряжение поступает с положительной клеммы. Ток может течь через любое из отверстий на плате. Ток распределяется на все остальные зажимы. Как только мы подключаем компонент, ток течет вверх по зажиму и в этот компонент.

Мы привыкли думать, что электрический ток течет от положительного полюса батареи к отрицательному полюсу. Электрический ток действительно течет от положительной клеммы к отрицательной, но концепция обратная. Электроны текут по цепям. Электроны имеют отрицательный заряд. Электроны текут к положительному концу батареи.

Когда электрический ток был впервые открыт, считалось, что электрический ток имеет положительный заряд. Позже мы обнаружили, что электрический ток имеет отрицательный заряд. К тому времени было уже слишком поздно, и символы текущего течения для большинства людей остались прежними. Положительная клемма батареи заполняется, когда электроны вытекают и направляются к отрицательной клемме батареи, которая заполнена протонами. Протоны имеют положительный заряд.

Вот еще один фрагмент макетной платы. На этом представлении показаны положительные и отрицательные шины с обеих сторон. Шина в терминах электроники — это металлический проводник, передающий электрический ток на компоненты. Каждый положительный и отрицательный разъем представляет собой шину, по которой ток передается каждому компоненту, касающемуся любой точки на шине.

Отверстия и зажимы между этими двумя направляющими работают практически одинаково. Отличие в том, что зажимы соединяются горизонтально. Отверстия в центре организованы в виде сетки. Столбцы пронумерованы от A до J. На этой доске ряды пронумерованы от 1 до 30. Это небольшая хлебопечка.

Посередине проходит разделитель. Этот разделитель предназначен для того, чтобы мы могли собрать несколько проектов на одной доске. Мы можем собрать проект, используя столбцы от A до E, и пыльник, используя столбцы от F до J. Мы можем заполнить этот пробел с помощью проволочной перемычки. Мы поговорим о перемычках, как только начнем работу над первым проектом.

Лучший способ узнать, как работает макетная плата, — использовать ее для разработки проектов.

Основная схема светодиодов

Базовая светодиодная схема мне больше всего нравится при представлении схемных проектов учителям и ученикам. Он обеспечивает хорошее введение в базовую компоновку и компоненты Tinkercad. Схема проста и знакома большинству людей. В детстве я делал фонарики.

Основные и дополнительные компоненты расположены на правой панели. Некоторые из основных компонентов включают светодиоды, переключатели, батареи и резисторы. Они составляют основу простого светодиодного выключателя. Светодиод означает светоизлучающий диод. Диод — это компонент, который позволяет току течь только в одном направлении. Ток, протекающий через светодиод, излучает свет.

Светодиод является одним из первых компонентов в списке. Щелкните светодиодный компонент один раз. Он прикрепится к указателю мыши.

Наведите указатель мыши и светодиод на макетную плату. Выводы на светодиоде захотят прикрепиться к отверстиям на макетной плате. Поместите светодиод рядом с центральным разделителем. Не беспокойтесь о размещении светодиода в том же месте, как показано на моем изображении. В том месте, где я разместил светодиод, нет ничего волшебного.

Выводы компонента — это провода, используемые для подключения к другим компонентам. Выводы в наших компонентах будут прикреплены к направляющим макетной платы.

Разница между светодиодом и лампочкой очень важна. Различия дают хорошую возможность научить нескольким понятиям. Лампочка использует нить накала для генерации света. Свет излучается, когда нить нагревается. Он нагревается из-за тока, проходящего через нить накала. Нить изготовлена ​​из нечистого металла. Эта примесь облегчает поток электронов и сопротивление электронов одновременно. Сопротивления достаточно, чтобы вызвать тепло и свет, но не настолько, чтобы предотвратить протекание тока через лампочку. Именно сопротивление вызывает нагрев нити накала. Выделяемое тепло заставляет нить накаливания светиться. Свечение — это то, что обеспечивает видимый свет, который мы видим.

Светодиод отличается от лампочки тем, что в нем нет нити накала. Он не полагается на сопротивление для генерации света. Он использует полупроводник для облегчения протекания тока. Полупроводник состоит из двух материалов. Один называется полупроводником P-типа, а другой — полупроводником N-типа. Извините, мы очень быстро разобрались с техническими вопросами. Ничего страшного, цель здесь не в том, чтобы понять, что такое светодиод.

Собраны внутри пластикового контейнера. Электроны проходят через отрицательную сторону светодиода и возбуждают электроны на проводнике N-типа. Отрицательный проводник. Эти электроны перетекают на другую сторону проводника P-типа. Положительный проводник. В разъеме P-типа есть отверстия, через которые вынуждены течь электроны. Дырки меньше электронов. Чтобы пройти через эти отверстия, электроны должны потерять энергию. Эта энергия выделяется в виде фотонов. Свет состоит из фотонов.

Лампочки используют сопротивление для выработки тепла и света. Светодиоды не используют сопротивление. Вот почему они холоднее, чем лампочки, и потребляют меньше энергии.

Резистор

Светодиоды не потребляют много энергии. Они также не имеют большого сопротивления. Типичные светодиоды, которые мы используем в подобном проекте, чувствительны к слишком большому току, протекающему через них. Нам нужно контролировать количество тока, протекающего через светодиод. Для управления потоком тока нам нужно использовать резистор. Выберите компонент резистора и переместите его на макетную плату.

Важное значение имеет размещение резистора. Светодиод имеет два провода. Один из выводов погнут. Этот вывод называется анодом. Другой свинец называется катодом. Мы посылаем ток через светодиод в анод. Сюда мы подключаем плюсовую клемму аккумулятора.

Настоящие физические светодиоды не имеют изогнутых выводов. Анодный провод настоящего светодиода длиннее катода.

Светодиод представляет собой диод, а диоды пропускают ток только в одном направлении. Это направление от анода к катоду.

Поместите резистор так, чтобы он совпадал с рядом, в котором находится анод на светодиоде. Другой конец резистора подключается к положительному разъему. Ток будет течь от положительных зажимов в резистор. Поток тока уменьшается в резисторе, и уменьшенный ток вытекает с другого конца. Он входит в зажим в ряду и в конец анода светодиода. Ток будет течь через светодиод и выходить из светодиода через катод.

На изображении ниже стрелками показано течение тока.

Провода-перемычки

Для завершения схемы нам нужно соединить катодный конец резистора с отрицательным полюсом нашей макетной платы. Для этого нам понадобится проволочная перемычка. Перемычка используется для соединения соединений и разрывов в нашем проекте. Наведите указатель мыши на строку, где находится катод светодиода. Отверстие, в котором находится наш указатель, выделено красным квадратом. Остальные отверстия выделены зелеными кружками.

Щелкните один раз по отверстию в ряду с катодом и перетащите указатель мыши к отрицательной клеммной рейке. Зеленая линия следует за указателем мыши. Щелкните один раз по отрицательной направляющей, чтобы закрепить другой конец подводящего провода. Не щелкайте снова где-либо, потому что это приведет к созданию другого провода отведения. Нажмите клавишу ESC на нашей клавиатуре, чтобы отменить, если это произойдет.

У нас есть все элементы для нашей базовой светодиодной схемы. Нам нужна батарея для подачи тока.

Аккумулятор

Перейдите на панель Компоненты, найдите аккумулятор и поместите его рядом с макетной платой. Доступны три варианта аккумуляторов. Большинство студентов выбрали либо 9-вольтовую батарею, либо батарею Double-A. Я рекомендую использовать 9-вольтовую батарею.

Легко удалить компоненты из рабочей зоны. Щелкните один раз по компоненту и нажмите клавишу удаления на клавиатуре. Вы также можете щелкнуть значок корзины на панели кнопок.

Подсоедините перемычку от отрицательной шины на макетной плате к отрицательному концу клеммы аккумулятора.

Повторите процесс с положительным полюсом клеммы аккумулятора.

Запустить симулятор

Цепь завершена. Чтобы зажечь светодиод, нам нужно запустить симуляцию. Нажмите кнопку «Начать моделирование».

В нашей смоделированной схеме будет светиться светодиод. Остановите симуляцию, снова нажав кнопку Start Simulation.

Что происходит без резистора?

Одним из преимуществ работы с симуляцией является то, что мы можем делать ошибки. Ошибки открывают возможности для обучения. Мы использовали резистор, чтобы ограничить поток тока в светодиод. Без резистора светодиод сгорит и, возможно, перегорит. Я видел, как настоящие светодиоды выделяют дым из-за слишком большого тока. Нажмите и перетащите резистор вправо. Поместите его на несколько рядов ниже.

Добавьте перемычку из ряда с анодом на положительную шину.

Запустите симуляцию и посмотрите, что происходит со светодиодом. Символ взрыва над светодиодом означает, что на светодиод подается слишком большой ток. Настоящий светодиод больше не будет работать, если это произойдет. Остановите симуляцию. Мы добавим кнопку, чтобы мы могли использовать ее для включения или выключения светодиода. Это появится в следующей статье. А пока посмотрите, сможете ли вы самостоятельно присоединить кнопку к этой схеме.

Метки: схемы, LED, TinkerCAD

Koller LED Touch Pad 5 Function — Chrome

Используйте код FLASH20  на кассе, чтобы получить 10%   Скидка на ваш заказ (если вы потратите 50 фунтов стерлингов или больше и предложение закончится в полночь 19 мая)

ЗАКРЫВАТЬ

ЕСТЬ ВОПРОС?

ЗАКРЫВАТЬ

ПОДЕЛИТЬСЯ С ДРУГОМ

Введите свое имя, имя и адрес электронной почты вашего друга

ЗАКРЫВАТЬ

ПЕРСОНАЛИЗИРУЙТЕ СВОЙ ТОВАР

Шрифт

Комик Санс MS

Вариант

ЗАКРЫВАТЬ

ОПТОВЫЙ ЗАКАЗ

ЗАКРЫВАТЬ

Уведомление о запасах

Имя

Электронная почта

В дополнение к стандартной гарантии производителя (обычно 1 год) мы также предлагаем вам возможность продлить эту гарантию еще на 1 год за разовую плату. Это может быть организовано в момент покупки или в течение ограниченного времени после нее.
Расширенная гарантия — это простой способ защитить вашу покупку от любых производственных дефектов, вызывающих поломку. Вы получите бесплатный ремонт в течение гарантийного срока, и если ваше оборудование не подлежит ремонту, мы бесплатно заменим его (за доставку за пределы Великобритании может взиматься дополнительная плата)
Настоящая гарантия и стандартная гарантия производителя не распространяются на общий износ, неправильное или неправильное использование или неправильную установку.
Если вам нужна дополнительная информация о нашей схеме расширенной гарантии, позвоните в нашу команду Hydrospares по телефону 01326 371 488 ИЛИ напишите нам по адресу [email protected]

Читать далее

Коллер

5 Функция

Вентилятор / Форсунки / Освещение / Плюс / Минус

Хром

39,99 фунтов стерлингов с учетом НДС

(Рекомендованная розничная цена: 79,99 фунтов стерлингов)

У вас есть торговый счет? Войти для торговых цен

Артикул: 3857

Товар по специальному заказуВремя выполнения заказа уточняется

Свяжитесь для уточнения времени

Сравнить продукт Общайтесь с нами в Whatsapp

Быстрая доставка по Великобритании

На следующий рабочий день от 8,50 фунтов стерлингов (заказ до 14:00) Стандарт от 4,50 фунтов стерлингов

Доступные торговые цены

Запросить торговый счет

Твердое ощущение и красивая хромированная сенсорная панель из латуни.