|
|
Подсветка — неотемлемая часть моддинга, но помимо общей подсветки
корпуса, часто возникает необходимость подсветить что-то менее
габаритное, например какой либо аналоговый индикатор, CD-ROM, FDD и
т.д., неоновая лампа в такие устройства просто не поместится. Как
правило в модах малогабаритных устройств в качестве подсветки
используются светодиоды.
Что такое светодиод? Как он работает? Как подключаются светодиоды?
Какие характеристики имеют светодиоды? Ответы на эти и другие вопросы
содержаться в этой статье.
Утройство и принцип действия. (многие слова могут быть непонятны. Читать исключительно в ознакомительных целях)
Светодиод — полупроводниковый диод (р-n переход), излучающий кванты света, при протекании через него электрического тока.
Принципиальное устройство простейшего светодиода показано на схеме:
В корпусе-линзе, чаще всего изготовленной из акрилового материала,
находятся два электрода (катод и анод) соединенные между собой
полупроводником.
Принцип действия светодиода основан на электролюминесценции
кристалла полупроводника при протекании через него тока. В зависимости
от используемого полупроводника, изменяется энергия испускаемых
квантов, а соответственно длинна волны т.е. изменяется цвет света. |
Первые светодиоды появились ещё в период становления
полупроводниковой техники (60-70-е годы XX в.). Существовавшие тогда
технологии позволяли изготавливать небольшие кристаллы, дающие
практически монохромный красный, жёлтый или зелёный свет. Отсутствие в
спектре светодиодов синего света делало невозможным их использование
для общего освещения. В таком виде они нашли широкое применение в
качестве индикаторов. Решение проблемы синего света было найдено в
середине 1990-х годов, когда одновременно были разработаны кристаллы
синего свечения и люминофоры, преобразующие красный свет в синий.
Появились белые и синие светодиоды; впервые серьезно стали говорить о
«светодиодных лампах» как серьёзной альтернативе всем существующим
источникам света. Дело в том, что светодиоды практически не выделяют
тепла и посторонних (несветовых) излучений, следовательно, имеют
высокую светоотдачу. В них отсутствуют изнашивающиеся части (спирали,
электроды и т.п.), а значит, срок службы может быть очень большим (до
100 000 часов).
Современные технологии позволяют делать светящиеся кристаллы
размерами до 10x10 мм, а из них можно набирать линии, поверхности и
тела любой формы. И, наконец, для своего включения светодиоды не
требуют специальной аппаратуры, а значит, их применение просто и удобно. |
К светодиодам применимы все стандартные характеристики световых
явлений, но главнейшие, это сила излучаемого света и яркость. Сила
света, измеряется в канделах и, условно говоря, показывает насколько
велика мощность видимого света, излучаемого в данном направлении.
Яркость — это сила света, исходящего с единицы площади источника.
Единица её измерения — кандела на квадратный метр (кд/м2).
Электротехнические характеристики это потребляемый ток и напряжение питания (оно же — создаваемое падение напряжения).
Подключение светодиодов.
Ну вот мы и подошли к основной, к самой главной части статьи,
собственно ради этого она и была написана, все остальное довесок. По
возможности, все объяснения будут проведены как говорится «на пальцах»,
что бы разобраться смогли даже начинающие моддеры.
Рассмотрим простейший случай. Имеется светодиод, электротехнические
характеристики которого: напряжение питания U1, потребляемый ток I.
Этот светик, мы хотим подключить, к молексу, к контактам,
обеспечивающим разность потенциалов U. Если U значительно превышает U1,
то у светодиода сократится ресурс работы и в скором времени он сгорит.
Что бы этого не произошло, в электрическую цепь нужно добавить элемент
обеспечивающий падение напряжения U2=U-U1, таким элементом может стать резистор. Сопротивление этого резистора рассчитывается из закона ома по формуле R=(U-U1)/I.
светодиод с напряжением питания 3.5 В, и током 0.02А, вы
хотите подключить к молексу, к 12 В. Сопротивление резистора, который
нужно припаять к светодиоду
Пример:
R= (12-3.5)/0.2 = 425 Ом
Теперь предположим, вы хотите подключить два или более светодиода.
Существует два принципиальных типа их соединения — последовательное и
параллельное. |
Как следует из названия, в этом случае светодиоды подключаются
последовательно, «+» одного светодиода припаивается к «-» другого и так
далее. Принципиальная схема подключения светодиодов показана ниже.
В случае последовательного подключения, для расчета необходимого
сопротивления, напряжение питания светодиодов нужно складывать, потом
считать необходимое сопротивление. Ток в этом случае остается
неизменным.
Итоговая расчетная формула сопротивления: R= (U-U1-U2…)/I,
где U-напряжение к которому подключаются светодиоды, Ui — напряжение
питания i-того светодиода, I — потребляемый одним светодиодом ток.
Формула справедлива для светодиодов потребляющих одинаковый ток!
Пример: Пусть имеется три светодиода, напряжение питания
которых 3.5 В, ток 0.015 А подключение планируется к 12 В.
R=(12-3.5-3.5-3.5)/0.015=100 Ом.
Параллельное включение
При этом типе соединения электроэлементов, соединяются одноименные
по знаку контакты, т.е. «+» соединяется с «+», а минус соответственно с
минусом.
При расчете необходимого сопротивления нужно складывать токи, а не напряжения, как в случае последовательного подсоеденения.
Итоговая формула сопротивления рассчитываемого на несколько параллельно подключенных светодиодов:
R= (U-U1)/(I1+I2+I3+…In), где U-напряжение к которому подключаются
светодиоды, U1 — напряжение питания светодиода, In — потребляемый n-ым
светодиодом ток. Формула справедлива для светодиодов имеющих одинаковое
напряжение питани |
эта формула справедлива для того случая, если на весь блок светодиодов
подбирается один резистор и подключается он последовательно общей
схеме. Если вы планируете к каждому светодиоду подключить сопротивление
то оно рассчитывается по формуле R=(U-U1)\I, U-напряжение к которому
подключается светодиод, U1 — напряжение питания светодиода, I–
потребляемый светодиодом ток. |
Да будет свет, сказал электрик…
Вот и закончен реферативный рассказ об одном из самых
распространненых элементов в моддинге. Светодиод — яркий,
малогабаритный, недорогой способ подсветки — неудивительно, что он
снискал высокую популярность. |
|
|
|
Статистика |
Онлайн всего: 3 Гостей: 3 Пользователей: 0 |
|