Светодиод анод и катод

Суть этой программы сводится к тому, чтобы после запуска на экране появилась указанная простая фраза. В нашем случае, таким контроллером станет Ардуино. Светодиод — это устройство, которое представляет собой полупроводниковый прибор, способный излучать свет при пропускании через него электрического тока в прямом направлении от анода к катоду. Ниже приведена схема типичного светодиода с линзой. Для того чтобы правильно включить светодиод в электрическую цепь, необходимо отличать катод от анода. Сделать это можно по двум признакам:.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Общий анод общий катод двойной цвет Би-цвет 3 мм 3 ноги LED диоды
• Чем отличается катод от анода. Анод и катод — что это и как правильно определить
• Как проверить диод и светодиод мультиметром
• Где у светодиода плюс и минус
• Как определить полярность у светодиода
• Полярность светодиода: как определить катод и анод самостоятельно
• Устройство светодиода
• Как узнать, где у светодиода плюс, а где минус?
• Где плюс, а где минус? 3 способа определить полярность светодиода
• Где плюс и минус: определяем полярность светодиода

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Посылка. 4Pin RGB общий анод, трёхцветные светодиоды LED

Категория: Лайфхаки

Все о светодиодах — Учебное пособие Австралия

Автор Sam

Обновлено 06 июля 2017 г.

Привет и добро пожаловать в наш учебник, где мы рассмотрим все, что связано со светодиодами. Прежде всего, что такое светодиод? Светодиод означает светоизлучающий диод и представляет собой электронный компонент, используемый для преобразования электрической энергии в энергию света. Этот процесс называется электролюминесценцией. Светодиодные технологии окружают нас повсюду, индикаторы бытовой электроники, автомобильные стоп-сигналы, экраны телевизоров, почти каждый электронный продукт будет использовать светодиоды в той или иной форме. Широкое использование светодиодной технологии связано с энергоэффективностью, компактностью, надежностью и простотой использования по сравнению с традиционными формами освещения. Итак, теперь, когда мы знаем, что они полезны, как они на самом деле работают?

В этой статье мы будем использовать базовую теорию электроники и термины, поэтому, если вы не знакомы с законом Ома, напряжением, током и другими подобными терминами, сначала быстро прочитайте наш ускоренный курс аналоговой электроники.

Принцип работы светодиодов

Светодиод, как следует из названия, представляет собой особый тип диода, который при активации излучает электромагнитную энергию (свет). Мы не будем углубляться в физику полупроводниковых технологий, но диод состоит из PN-перехода. PN-переход представляет собой два полупроводниковых материала, один из которых обработан («легирован»), чтобы иметь большое количество электронов (N означает «отрицательный», поскольку электроны являются отрицательно заряженными частицами), а другой легирован, чтобы иметь меньше электронов или «дырок». ‘ где электроны отсутствуют (P для положительного, поскольку отсутствие электронов создает положительный заряд). Когда ток проходит через этот переход, электроны перескакивают со стороны N на сторону P, чтобы заполнить отверстия, поскольку электроны движутся по цепи, и когда электроны пересекают этот зазор, выделяется энергия (в случае светодиодов — световая энергия). . Физика нижнего уровня немного сложнее, но достаточно сказать, что вы можете контролировать длину волны излучаемой энергии (длина волны соответствует цвету видимого света), изменяя конструкцию светодиода и материалы, используемые для его создания. P-N переход.

Пользователь:S-kei — Файл:PnJunction-LED-E.PNG, CC BY-SA 2.5

Говоря о цветах, светодиоды доступны в самых разных цветах, формах, размерах и интенсивности (яркости). Однако людей часто смущает то, почему синие светодиоды обычно дороже, чем светодиоды других цветов. Это связано с тем, что в то время как такие цвета, как красный, зеленый и инфракрасный светодиоды, существуют уже почти полвека, синие светодиоды существуют только десять или два десятилетия, потому что для их изготовления требуются другие материалы и процессы (нитрид галлия). GaN). Однако в настоящее время вы можете получить светодиод практически любого цвета, включая светодиоды невидимого спектра, такие как инфракрасный (используемый в пультах дистанционного управления) и ультрафиолетовый.

Конструкция светодиода

Светодиод представляет собой довольно простое устройство, состоящее из корпуса из эпоксидной смолы (прозрачного или цветного) с полупроводниковым кристаллом посередине, прикрепленным к двум проводам. Два вывода на диоде известны как анод и катод. Анод светодиода — это положительный вывод, а катод — отрицательный. У стандартных светодиодов со сквозным отверстием корпус имеет уплощенный край с одной стороны, вывод на этой стороне является катодом и обычно также является более коротким выводом. Светодиоды, как и диоды, являются поляризованными устройствами, что означает, что они пропускают ток только в одном направлении. Если вы вставите светодиод в свою схему неправильно, он не сломается, он просто не загорится.

Автор: Inductiveload — собственная работа пользователя, нарисованная в Solid Edge и Inkscape. Public Domain

Хорошо знать и все такое, но как вы на самом деле собираетесь использовать светодиоды? Давайте взглянем.

Использование светодиодов

Несмотря на то, что существует множество различных типов светодиодов для различных применений, включая автомобильное и бытовое освещение, сегодня мы сосредоточимся конкретно на стандартных типах светодиодов, используемых в электронике. Эти светодиоды доступны в различных формах, таких как корпуса со сквозными отверстиями 10–3 мм и корпуса SMD, однако принцип один и тот же. При использовании светодиодов необходимо учитывать две важные характеристики, чтобы они работали должным образом. Поскольку светодиоды — это особый тип диодов, многие принципы, обсуждаемые здесь, применимы и к диодам.

Автор Afrank99 — собственная работа, CC BY-SA 2.0

Прямое напряжение:

Чтобы светодиод излучал свет, к нему необходимо приложить определенное напряжение. Это известно как «прямое напряжение», или, другими словами, светодиод вызывает потерю фиксированного напряжения на нем, и это необходимо для производства света. Для большинства светодиодов оно составляет от 1,7 В до 3,3 В в зависимости от цвета излучаемого света (для синего светодиода требуется более высокое прямое напряжение, чем для красного светодиода).

Прямой ток:

Как и электронный компонент, светодиод является нагрузкой в ​​цепи, и когда цепь замыкается, по ней течет ток. Прямой ток светодиода относится к количеству тока, который он будет потреблять при работе с предполагаемой яркостью. Для большинства светодиодов он составляет от 15 мА до 20 мА, и это важно учитывать, поскольку если светодиод потребляет слишком большой ток, это резко сократит срок его службы (синий светодиод, подключенный напрямую к источнику питания 12 В без какого-либо ограничения тока, будет разрушен в несколько секунд). Из-за чрезвычайно низкого потребляемого тока по сравнению с яркостью светодиоды заменяют традиционные формы освещения почти во всех областях благодаря своей эффективности.

Защита светодиодов с помощью токоограничивающего резистора:

Итак, прямой ток и напряжение важны, так как же обеспечить безопасное и эффективное питание наших светодиодов? Что ж, поскольку большинство источников питания будут иметь большее прямое напряжение и будут кабелем подачи большего, чем прямой ток, нам нужно создать дополнительную нагрузку на нашу цепь, поэтому мы используем резистор.

Если вы читали наш ускоренный курс по аналоговой электронике, у вас будет четкое представление о том, как работают резисторы, но давайте быстро подведем итоги. Работа резисторов состоит в том, чтобы (как вы уже догадались) сопротивляться потоку электронов (току), и любая резистивная нагрузка вызовет падение напряжения на нем. Таким образом, мы можем использовать резистор для ограничения тока, подаваемого на наш светодиод, и расчет необходимого сопротивления — это простой вопрос применения закона Ома: V = IR (напряжение = ток x сопротивление). Итак, давайте копать!

Возьмем следующие характеристики типичного красного светодиода с прямым напряжением 1,8 В и прямым током 20 мА. Для моделирования мы будем использовать источник питания 9 В.

Таким образом, мы будем использовать закон Ома, чтобы найти значение сопротивления, которое нам нужно, поэтому мы преобразуем формулу, чтобы R = V / I, нам просто нужно найти падение напряжения на резисторе и ток, чтобы получить сопротивление . Если на светодиоде падает 1,8 В, на остальной части цепи (наш резистор) упадет еще 7,2 В, поэтому V = 7,8. Поскольку мы хотим ограничить ток в цепи до 20 мА, I = 0,02 (А). Итак, теперь мы можем разделить 7,2 на 0,02, чтобы получить: 360. Следовательно, нам нужен токоограничивающий резистор на 360 Ом.

Вот и все, теперь вы можете определить номинал резистора, необходимый для питания любого светодиода. Попробуйте решить другую задачу, используя V = IR, где светодиод имеет прямое напряжение 2,2 В, прямой ток 18 мА, а источник питания — 12 В, и напишите свои ответы в комментариях ниже!

Управление яркостью

Если вы хотите отрегулировать яркость светодиода, вы можете увеличить токоограничивающий резистор, чтобы уменьшить ток на светодиоде и уменьшить яркость, однако убедитесь, что вы не опускаетесь ниже расчетного номинал резистора. Это нормально, чтобы постоянно фиксировать яркость, однако, в отличие от ламп накаливания (световые шары в традиционном стиле, использующие скрученную нить накаливания), вы не можете регулировать яркость, просто изменяя напряжение на светодиоде. Вы получите странный ответ, и это не будет приятным плавным изменением. Вместо этого для управления яркостью светодиода вы используете ШИМ.

ШИМ более подробно обсуждается в других наших руководствах, однако концепция довольно проста. Вы включаете и выключаете светодиод быстрее, чем человеческий глаз может воспринимать как отдельные вспышки, а соотношение времени включения/выключения на определенной частоте воспринимается человеческим глазом как увеличение/уменьшение яркости. Для получения более подробной информации о том, как работает ШИМ, ознакомьтесь с этим руководством по ЦАП для Raspberry Pi.

Использование нескольких светодиодов: последовательное или параллельное

Таким образом, использование одного светодиода — это хорошо, но что, если мы хотим подключить более одного светодиода к источнику питания и заставить их все светиться? Вы могли бы подумать, что мы могли бы просто соединить один за другим с резистором на конце, это известно как последовательное соединение. Однако, если бы мы сделали это, каждый светодиод имеет падение напряжения, а это означает, что каждый следующий светодиод имеет все меньше и меньше доступного напряжения, а это означает, что светодиоды будут становиться все тусклее и тусклее по мере того, как вы спускаетесь по цепи. Что нам нужно сделать, так это соединить их параллельно, как показано на рисунке:

Таким образом, каждый светодиод находится в своем контуре цепи, и ни один светодиод не получает больше энергии, чем другой. Но будьте осторожны, скажем, вам нужен резистор 360 Ом для одного светодиода, как показано выше, вы не можете использовать один резистор 360 Ом для всех светодиодов, потому что это значение предназначено для ограничения тока до 20 мА, но если у вас есть несколько светодиодов, подключенных параллельно, потребляемый ток для них суммируется, поэтому нам нужно пересчитать потребляемый ток всех светодиодов вместе взятых.

RGB и цифровые светодиоды

Несмотря на все преимущества одноцветного светодиода, большим преимуществом светодиодов является то, что из-за их небольшого размера вы можете комбинировать несколько светодиодов в одном корпусе для создания RGB (красный синий зеленый ) Светодиод, который создает цвета во всем видимом спектре благодаря аддитивному свету.