दो रंग का डायोड. इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में एलईडी का अनुप्रयोग

एक बार उन्होंने मुझसे एक ऐसा लैंप बनाने के लिए कहा जो रंग बदल सके, क्योंकि एक रंग वाला लैंप बहुत जल्दी उबाऊ हो सकता है: संक्षेप में, रात की रोशनी जैसा कुछ। बेशक, इस आलेख में वर्णित रोशनी विधि भी उपयुक्त है आंतरिक प्रकाशकंप्यूटर, इसलिए यह आलेख डिज़ाइन विचारों और मॉडिंग के प्रशंसकों दोनों के दृष्टिकोण से रुचिकर हो सकता है।

मैं किसी तरह टॉगल स्विच और तीन एलईडी का उपयोग करके एक नियमित तीन-रंग का लैंप नहीं बनाना चाहता था, क्योंकि यह तब और अधिक दिलचस्प होता है जब रंगों की संख्या एलईडी की संख्या तक सीमित नहीं होती है।

आवश्यक सामग्री:

1. लगभग 4000 एमसीडी की चमक के साथ 8 मिमी के व्यास के साथ तीन-रंग सुपर-उज्ज्वल आरजीबी एलईडी (या 3 - 5 मिमी के व्यास के साथ 3 सुपर-उज्ज्वल एलईडी: नीला, हरा, लाल)।
2. परिवर्तनीय प्रतिरोधक 0 - 1.5 kOhm लोड स्विचिंग ऑफ के साथ - 3 पीसी।
3. चार तार वाला तार
4. प्लेक्सीग्लास क्यूब 30x30x30 मिमी
5. रेडियो आवास
6. समायोजन के लिए 3 घुंडी
7. से कवर करें प्लास्टिक की बोतल(या पीसी स्पीकर से चुंबक)
8. समायोज्य बिजली की आपूर्ति (यदि आप इस उपकरण को कंप्यूटर से बिजली दे रहे हैं, तो यूएसबी केबल या पावर स्प्लिटर (मोलेक्स) लें)
9. हीट सिकुड़न या इंसुलेटिंग कैम्ब्रिक्स
10. काला विद्युत टेप

औजार:

1. उत्कीर्णक (उर्फ ड्रेमेल) - सिद्धांत रूप में, आप इसके बिना कर सकते हैं
2. ग्लू गन
3. फ़ाइलों का सेट
4. छेद करना
5. फ़ाइलें
6. रेगमाल
7. चिमटा
8. साइड कटर
9. पिस्तौल चाकू
10. लाइटर
11. थोड़ी सी कल्पना

तो चलो शुरू हो जाओ।

सबसे पहले, आइए तीन-रंग वाली एलईडी को देखें। इसमें 4 पिन हैं: सामान्य (+) और रंग के लिए जिम्मेदार 3 पैर। माइनस को किसी एक पैर से जोड़ने पर, एलईडी नीले, हरे या लाल रंग में चमकेगी। यह इस तरह दिख रहा है:

यदि आप बारीकी से देखें, तो आप देख सकते हैं कि एलईडी आवास के अंदर एक पैर है टी आकार- यह सामान्य (+) है। फोटो में, पैर बाएं से दाएं हैं: लाल (-), सामान्य (+), नीला (-), हरा (-)। यदि आपको बिक्री पर तीन-रंग की एलईडी नहीं मिलती है, तो आप उनके सकारात्मक पैरों को एक साथ मिला कर इसे तीन एकल-रंग की एलईडी से बदल सकते हैं।

संक्षेप में, लैंप का वांछित रंग एलईडी के तीन रंगों में से प्रत्येक की चमक को बदलकर प्राप्त किया जा सकता है, जो एक ही लैंपशेड के नीचे से एक साथ चमकेगा और, एक रंग में विलीन होकर, वह दे देगा जिसकी हमें आवश्यकता है।

चमक समायोजन परिवर्तनीय प्रतिरोधों द्वारा किया जाएगा, जिनमें से प्रत्येक एलईडी के रंग पैरों से श्रृंखला में जुड़ा होगा।

परिवर्तनीय अवरोधक में 3 टर्मिनल होते हैं:

केंद्रीय चरण सामान्य निष्कर्ष है। घुंडी को दक्षिणावर्त घुमाने से, पहले पैर और दूसरे (केंद्रीय पैर) के बीच प्रतिरोध बढ़ जाएगा, और दूसरे और तीसरे के बीच यह कम हो जाएगा। दूसरे और तीसरे पैर का उपयोग करना सबसे सुविधाजनक है - घुंडी को दक्षिणावर्त घुमाने से, जिस रंग से अवरोधक जुड़ा होगा उसकी चमक बढ़ जाएगी।

चूँकि मैंने रंग नियंत्रण इकाई को रिमोट बनाने का निर्णय लिया, इसलिए मुझे रेडियो उपकरणों के लिए एक आवास खरीदना पड़ा। इसका आकार ऐसा होना चाहिए कि यह 3 वेरिएबल रेसिस्टर्स को समायोजित करने के लिए पर्याप्त हो। उदाहरण के लिए, मेरे प्रतिरोधों के गोल भाग का व्यास 15 मिमी था, इसलिए तदनुसार एक छोटा केस चुना गया। कम-शक्ति वाले प्रतिरोधक हैं छोटे आकार, बस इतना ही काफी होगा. शरीर है प्लास्टिक का डिब्बाएक कवर के साथ जो स्व-टैपिंग स्क्रू से जुड़ा हुआ है:

सबसे पहले, आपको हैंडल का स्थान चुनना होगा और यह तय करना होगा कि तार किस तरफ से रंग नियंत्रण इकाई में प्रवेश करेगा और किस तरफ से बाहर निकलेगा। फिर हम छिद्रों के केंद्रों को चिह्नित करते हैं (एक सूए के साथ ऐसा करना बहुत सुविधाजनक है)। ड्रिलिंग से पहले आपको चिह्नों को चिह्नित करने की आवश्यकता है। इसे 3 मिमी व्यास वाली एक ड्रिल के साथ हाथ से दो-चार बार घुमाकर किया जा सकता है। अब हम कम गति पर एक ड्रिल से तार के लिए छेद ड्रिल करते हैं। यदि आप बड़े पर ड्रिल करते हैं, तो प्लास्टिक पिघल जाएगा और आपको इसे हटाना होगा। छेद का आकार स्वाभाविक रूप से तारों के व्यास पर निर्भर करेगा।

समायोजन घुंडी के लिए छेद ड्रिल करने से पहले, हम चर प्रतिरोधों को स्थापित करने की विधि पर निर्णय लेते हैं। एक तरीका यह है कि इसे स्थापित किया जाए मुद्रित सर्किट बोर्डऔर फिर इसे केस की भीतरी दीवारों पर स्टेपल से सुरक्षित करें। इस मामले में, हैंडल को शरीर में गहरा किया जाता है, और उनके लिए छेद बनाए जाते हैं। मेरे द्वारा उपयोग किए गए हैंडल इस तरह दिखते हैं:

यदि तुम करो दीवार पर स्थापित स्थापना, तो आप वैरिएबल रेसिस्टर्स को माउंट करने के लिए बस केस में छेद कर सकते हैं, जो कि मैंने वास्तव में किया था। उदाहरण के लिए, यदि हैंडल पूरी तरह से खुला है तो यह मेरे लिए अधिक सुविधाजनक है। जब सभी छेद ड्रिल हो जाते हैं, तो हम सुई फ़ाइलों के साथ गड़गड़ाहट को हटा देते हैं।

शक्ति स्रोत के संबंध में - यहां आप, उदाहरण के लिए, 1.5 वी के चरणों में 1.5 से 12 वी तक एक समायोज्य बिजली की आपूर्ति ले सकते हैं।

वोल्टेज को एलईडी से मेल खाने के लिए सेट किया जाना चाहिए। आमतौर पर ये एलईडी 3V हैं, इसलिए अतिरिक्त अवरोधक स्थापित करने की कोई आवश्यकता नहीं है। व्यक्तिगत रूप से, मैंने पावर स्रोत के रूप में मोटोरोला C350 से चार्जिंग को चुना और डायोड के प्रत्येक नकारात्मक पैर पर 150 ओम अवरोधक लगाया।

यदि आप हमारे डिवाइस को कंप्यूटर से कनेक्ट करते हैं, तो इसे पावर स्प्लिटर (मोलेक्स) या यूएसबी केबल से संचालित किया जा सकता है।

जो लोग नहीं जानते उनके लिए, मोलेक्स में लाल तार +5 V है, काला तार ग्राउंडेड है। या यूएसबी केबल लें और अनावश्यक प्लग को काट दें, केवल यूएसबी आउटपुट छोड़ दें। इसे साफ करो। 4 तार होंगे: काला (जमीन), लाल (+5 वी), हरा और सफेद (उन्हें इंसुलेट करना सुनिश्चित करें: हमें उनकी आवश्यकता नहीं होगी)। चूँकि बिजली की आपूर्ति 5 V है, और LED 3 V है, हम LED के प्रत्येक रंग के पैर पर एक अवरोधक लगाते हैं। इस मामले में, यह 150 ओम है (मार्जिन के साथ थोड़ा लेना बेहतर है)।

प्रत्येक एलईडी का अपना चमक रंग होता है। यह अर्धचालक सामग्री पर निर्भर करता है और उपकरण के संचालन के दौरान नहीं बदलता है। बहुरंगा एलईडी बनाने के लिए, आपको कई क्रिस्टल को एक साथ इकट्ठा करना होगा जो विभिन्न रंगों का उत्सर्जन करते हैं।

द्वि-रंग एलईडी कैसे काम करती है?

बाइकलर एलईडी नाम इस तथ्य से नहीं आता है कि डिवाइस एक विशेष तरीके से रंगीन है, बल्कि इसलिए है क्योंकि यह दो रंगों में चमक सकता है। इन्हें अलग से चालू किया जाता है. उदाहरण के लिए, यदि हम लाल-हरे लैंप के बारे में बात कर रहे हैं, तो पहले केवल लाल बत्ती जलती है, फिर लाल बुझ जाती है और हरी बत्ती जलती है। यह फीचर डिवाइस के डिजाइन से संबंधित है।

सभी दो-रंग एलईडी दो लीड के साथ बनाई गई हैं। लैंप के माध्यम से धारा किस दिशा में प्रवाहित होती है, इसके आधार पर रंग बदलता है। ऐसे उपकरण का आरेख बिल्कुल स्पष्ट है। इसमें एक रेसिस्टर और दो डायोड एक दूसरे से जुड़े होते हैं। डायोड समानांतर में जुड़े हुए हैं। जब करंट आगे की दिशा में प्रवाहित होता है, तो एक डायोड लॉक हो जाता है और प्रकाश नहीं देता है। जब धारा को विपरीत दिशा में निर्देशित किया जाता है, तो सब कुछ बिल्कुल विपरीत होता है।

एल ई डी में शुद्ध रंगों की एक सीमित सीमा होती है। बड़े प्रयास से, वैज्ञानिक ऐसे क्रिस्टल बनाने में कामयाब रहे हैं जो इंद्रधनुष के समान रंग उत्पन्न करते हैं। वहाँ है:

• लाल;
• नारंगी (एम्बर);
• पीला;
• हरा;
• नीला

और कितने शेड्स. सफेद, लाखों अन्य स्वरों की तरह, उनके संयोजन का परिणाम है।

तीन-रंग एलईडी का कार्य सिद्धांत

तीन-रंग एलईडी के लिए, थोड़ा अलग सर्किट प्रदान किया जाता है। यह एक सामान्य कैथोड और दो एनोड टर्मिनलों द्वारा प्रतिष्ठित है। यह एक साथ दो एलईडी चालू कर सकता है। इस मामले में, लाल और हरी बत्तियाँ एक ही समय में जलेंगी, और हम उनका परिणाम देखेंगे सहयोग- पीला।

पल्स मॉड्यूलेटर का उपयोग करना ( विशेष उपकरण) चमक की तीव्रता बदलें, और इससे एलईडी का रंग टोन बदल जाता है। ओवरलोड को रोकने के लिए, प्रत्येक डायोड का अपना अवरोधक होता है।

दो-रंग योजना की तुलना में तीन-रंग योजना की मांग अधिक है, और यह समझ में आता है। स्रोतों के समान सेट के साथ, काफी अधिक अवसर उत्पन्न होते हैं। यह योजना आपको संग्रह करने की अनुमति देती है सस्ते लैंप, एक विस्तृत स्पेक्ट्रम में प्रकाश बदलना।

तीन बहु-रंगीन एलईडी के साथ एक सर्किट को असेंबल करके सफेद रोशनी सहित और भी अधिक टोन प्राप्त किए जाते हैं। यह एक प्रसिद्ध है आरजीबी -एक सामान्य एनोड के साथ सर्किट। बाह्य रूप से, एक तीन-रंग का लैंप चार टर्मिनलों की उपस्थिति से तुरंत पहचाना जा सकता है, और इसे तदनुसार चिह्नित भी किया जाना चाहिए।

सैद्धांतिक रूप से, एक पैकेज में या एक बोर्ड पर कई क्रिस्टल को संयोजित करना और बहु-रंगीन उज्ज्वल एलईडी प्राप्त करना संभव है। लेकिन व्यवहार में, ऊपर सूचीबद्ध तीन-रंग योजनाओं में से एक का उपयोग किया जाता है।

आवेदन

अपने बहुत व्यापक उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के बावजूद, दो-रंग वाले एलईडी उपकरण निर्माण में अपना स्थान पाते हैं। इनका उपयोग प्रकाश संकेतन, कमरे की सजावट और विज्ञापन में किया जाता है। दो-रंगीन एल ई डी द्वारा संचालित इंजन के घूर्णन के संकेतक हैं एकदिश धारा. वे दिखाते हैं कि घूर्णन किस दिशा में होता है।

दो क्रिस्टल पर काम करने वाले तीन-रंग वाले एलईडी समान अनुप्रयोग पाते हैं। तीन-क्रिस्टल लैंप की तुलना में उनका लाभ उनकी अपेक्षाकृत कम लागत है। साथ ही, उपकरणों की क्षमताएं काफी व्यापक हैं।

ऐसी एलईडी के संचालन को एक संकेतक प्रकाश द्वारा अच्छी तरह से चित्रित किया गया है। अभियोक्ताहमारे कैमरे, फोन, टैबलेट और कई अन्य उपकरण। जब बैटरी कम होती है तो यह लाल रंग में चमकती है, और जब पूरी तरह चार्ज हो जाती है तो यह हरे रंग में चमकती है।

एलईडी से अब हर कोई परिचित है। उनके बिना यह बिल्कुल अकल्पनीय है आधुनिक प्रौद्योगिकी. यह एल.ई.डी. बत्तियांऔर लैंप, विभिन्न के ऑपरेटिंग मोड का संकेत घर का सामान, कंप्यूटर मॉनीटर, टेलीविज़न और कई अन्य चीज़ों की स्क्रीन को बैकलाइट करना जिन्हें आप तुरंत याद नहीं रख सकते। सभी सूचीबद्ध उपकरणों में विभिन्न रंगों के दृश्यमान प्रकाश उत्सर्जक डायोड होते हैं: लाल, हरा, नीला (आरजीबी), पीला, सफेद। आधुनिक प्रौद्योगिकियाँआपको लगभग कोई भी रंग प्राप्त करने की अनुमति देता है।

दृश्यमान एलईडी के अलावा, अवरक्त और पराबैंगनी एलईडी भी हैं। ऐसे एल ई डी के अनुप्रयोग का मुख्य क्षेत्र स्वचालन और नियंत्रण उपकरण हैं। याद रखने के लिए काफी है. यदि पहले रिमोट कंट्रोल मॉडल का उपयोग विशेष रूप से टेलीविजन को नियंत्रित करने के लिए किया जाता था, तो अब उनका उपयोग दीवार हीटर, एयर कंडीशनर, पंखे और यहां तक ​​कि नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। रसोई उपकरण, उदाहरण के लिए, मल्टीकुकर और ब्रेड मेकर।

तो एलईडी क्या है?

वास्तव में, यह सामान्य से बहुत अलग नहीं है - अभी भी वही है पी-एन जंक्शन, और अभी भी वही मूल गुण - एक तरफ़ा चालकता। जैसा पी-एन का अध्ययनसंक्रमण, यह पता चला कि एक-तरफ़ा चालकता के अलावा, इस संक्रमण में कई अतिरिक्त गुण हैं। अर्धचालक प्रौद्योगिकी के विकास के दौरान, इन गुणों का अध्ययन, विकास और सुधार किया गया।

सोवियत रेडियोफिजिसिस्ट (1903 - 1942) ने अर्धचालक के विकास में महान योगदान दिया। 1919 में, उन्होंने प्रसिद्ध और अभी भी ज्ञात निज़नी नोवगोरोड रेडियो प्रयोगशाला में प्रवेश किया और 1929 से उन्होंने लेनिनग्राद इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी में काम किया। वैज्ञानिक की गतिविधि का एक क्षेत्र अर्धचालक क्रिस्टल की कमजोर, बमुश्किल ध्यान देने योग्य चमक का अध्ययन था। इसी प्रभाव पर सभी आधुनिक एलईडी काम करते हैं।

यह हल्की चमक तब होती है जब पीएन जंक्शन से आगे की दिशा में करंट प्रवाहित किया जाता है। लेकिन अब इस घटना का अध्ययन किया गया है और इसमें इतना सुधार किया गया है कि कुछ एलईडी की चमक ऐसी है कि आप बस अंधे हो सकते हैं।

एल ई डी की रंग सीमा बहुत विस्तृत है, इंद्रधनुष के लगभग सभी रंग। लेकिन एलईडी हाउसिंग का रंग बदलने से रंग नहीं मिलता है। यह पीएन जंक्शन में डोपेंट अशुद्धियाँ जोड़कर प्राप्त किया जाता है। उदाहरण के लिए, फॉस्फोरस या एल्यूमीनियम की थोड़ी मात्रा का परिचय लाल और पीले रंग के रंगों का उत्पादन करता है, जबकि गैलियम और इंडियम हरे से हरे रंग की ओर प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। नीला रंग. एलईडी आवास पारदर्शी या मैट हो सकता है; यदि आवास रंगीन है, तो यह केवल एक हल्का फिल्टर है जो रंग से मेल खाता है चमक पी-एनसंक्रमण।

वांछित रंग प्राप्त करने का दूसरा तरीका फॉस्फोर डालना है। फॉस्फोर एक ऐसा पदार्थ है जो अन्य विकिरण, यहां तक ​​कि अवरक्त, के संपर्क में आने पर दृश्य प्रकाश पैदा करता है। इसका एक उत्कृष्ट उदाहरण लैंप है। दिन का प्रकाश. एलईडी के मामले में - सफेद रंगयदि आप नीली चमक वाले क्रिस्टल में फॉस्फोर मिलाते हैं तो यह प्राप्त होता है।

उत्सर्जन की तीव्रता को बढ़ाने के लिए, लगभग सभी एलईडी में फोकसिंग लेंस होता है। अक्सर किसी पारदर्शी पिंड का सिरा, जिसका आकार गोलाकार होता है, लेंस के रूप में उपयोग किया जाता है। इन्फ्रारेड एलईडी में, कभी-कभी लेंस अपारदर्शी, धुएँ के रंग का ग्रे दिखाई देता है। यद्यपि में हाल ही मेंइन्फ्रारेड एलईडी केवल एक पारदर्शी आवरण में निर्मित होते हैं; ये वे हैं जिनका उपयोग विभिन्न रिमोट कंट्रोल में किया जाता है।

द्वि-रंग एल.ई.डी

यह भी लगभग सभी को ज्ञात है। उदाहरण के लिए, के लिए एक चार्जर चल दूरभाष: जब चार्जिंग चल रही हो, तो संकेतक लाल रंग में जलता है, और जब चार्जिंग पूरी हो जाती है, तो यह हरे रंग में जलता है। यह संकेत दो-रंग एलईडी के अस्तित्व के कारण संभव है, जो हो सकता है अलग - अलग प्रकार. पहला प्रकार तीन-टर्मिनल एलईडी है। एक पैकेज में दो एलईडी हैं, उदाहरण के लिए, हरा और लाल, जैसा चित्र 1 में दिखाया गया है।

चित्र 1. द्वि-रंग एलईडी कनेक्शन आरेख

यह चित्र दो-रंग की एलईडी वाले सर्किट का एक टुकड़ा दिखाता है। इस मामले में, एक सामान्य कैथोड के साथ एक तीन-टर्मिनल एलईडी दिखाया गया है (कभी-कभी एक सामान्य एनोड के साथ) और इसका कनेक्शन। इस स्थिति में, आप एक या दूसरे एलईडी, या दोनों को एक साथ चालू कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, यह लाल होगा या हरा रंग, और जब दो एलईडी एक साथ चालू की जाएंगी, तो यह पीली हो जाएगी। यदि आप प्रत्येक एलईडी की चमक को समायोजित करने के लिए पीडब्लूएम मॉड्यूलेशन का उपयोग करते हैं, तो आप कई मध्यवर्ती शेड प्राप्त कर सकते हैं।

इस सर्किट में, आपको इस तथ्य पर ध्यान देना चाहिए कि प्रत्येक एलईडी के लिए सीमित प्रतिरोधों को अलग से शामिल किया गया है, हालांकि ऐसा लगता है कि आप इसे सामान्य आउटपुट में शामिल करके केवल एक के साथ काम कर सकते हैं। लेकिन इस स्विचिंग के साथ, एक या दो एलईडी चालू होने पर एलईडी की चमक बदल जाएगी।

एक एलईडी के लिए किस वोल्टेज की आवश्यकता है? यह प्रश्न अक्सर सुना जा सकता है, यह उन लोगों द्वारा पूछा जाता है जो एलईडी संचालन की बारीकियों से परिचित नहीं हैं या बस उन लोगों द्वारा पूछा जाता है जो बिजली से बहुत दूर हैं। इस मामले में, यह समझाना आवश्यक है कि एलईडी एक उपकरण है जो करंट द्वारा नियंत्रित होता है, वोल्टेज से नहीं। आप एलईडी को कम से कम 220V पर चालू कर सकते हैं, लेकिन इसके माध्यम से करंट अधिकतम अनुमेय से अधिक नहीं होना चाहिए। यह एलईडी के साथ श्रृंखला में एक गिट्टी अवरोधक को जोड़कर हासिल किया जाता है।

लेकिन फिर भी, वोल्टेज को याद करते हुए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह भी एक बड़ी भूमिका निभाता है, क्योंकि एल ई डी में एक बड़ा फॉरवर्ड वोल्टेज होता है। यदि एक पारंपरिक सिलिकॉन डायोड के लिए यह वोल्टेज लगभग 0.6...0.7V है, तो एक एलईडी के लिए यह सीमा दो वोल्ट और उससे ऊपर से शुरू होती है। इसलिए, एलईडी को 1.5V के वोल्टेज के साथ नहीं जलाया जा सकता है।

लेकिन इस कनेक्शन के साथ, जिसका अर्थ है 220V, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि एलईडी का रिवर्स वोल्टेज काफी छोटा है, कुछ दसियों वोल्ट से अधिक नहीं। इसलिए, एलईडी को उच्च रिवर्स वोल्टेज से बचाने के लिए विशेष उपाय किए जाते हैं। सबसे आसान तरीका है काउंटर - समानांतर कनेक्शनएक सुरक्षात्मक डायोड, जो विशेष रूप से उच्च-वोल्टेज भी नहीं हो सकता है, उदाहरण के लिए KD521। प्रभाव में एसी वोल्टेजडायोड बारी-बारी से खुलते हैं, जिससे एक-दूसरे को उच्च रिवर्स वोल्टेज से बचाया जा सकता है। सुरक्षात्मक डायोड को जोड़ने का सर्किट आरेख चित्र 2 में दिखाया गया है।

चित्र 2। कनेक्शन आरेख एलईडी के समानांतरसुरक्षात्मक डायोड

दो-रंगीन एलईडी दो टर्मिनलों वाले पैकेज में भी उपलब्ध हैं। इस स्थिति में, धारा की दिशा बदलने पर चमक का रंग बदल जाता है। क्लासिक उदाहरण- डीसी मोटर के घूमने की दिशा का संकेत। यह नहीं भूलना चाहिए कि एक सीमित अवरोधक को एलईडी के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाना चाहिए।

हाल ही में, एक सीमित अवरोधक को बस एलईडी में बनाया गया है, और फिर, उदाहरण के लिए, स्टोर में मूल्य टैग पर वे बस लिखते हैं कि यह एलईडी 12 वी पर रेटेड है। चमकती एलईडी को वोल्टेज द्वारा भी चिह्नित किया जाता है: 3V, 6V, 12V। इन एल ई डी के अंदर एक माइक्रोकंट्रोलर होता है (आप इसे पारदर्शी केस के माध्यम से भी देख सकते हैं), इसलिए ब्लिंकिंग आवृत्ति को बदलने का कोई भी प्रयास परिणाम नहीं देता है। इस अंकन के साथ, आप निर्दिष्ट वोल्टेज पर सीधे बिजली की आपूर्ति के लिए एलईडी चालू कर सकते हैं।

जापानी रेडियो शौकीनों का विकास

यह पता चला है कि शौकिया रेडियो का अभ्यास न केवल देशों में किया जाता है पूर्व यूएसएसआर, लेकिन जापान जैसे "इलेक्ट्रॉनिक देश" में भी। बेशक, एक साधारण जापानी रेडियो शौकिया भी बहुत जटिल उपकरण बनाने में असमर्थ है, लेकिन व्यक्तिगत सर्किट समाधान ध्यान देने योग्य हैं। आप कभी नहीं जानते कि ये समाधान किस योजना में उपयोगी हो सकते हैं।

यहां एलईडी का उपयोग करने वाले अपेक्षाकृत सरल उपकरणों का अवलोकन दिया गया है। ज्यादातर मामलों में, नियंत्रण माइक्रोकंट्रोलर्स से किया जाता है, और इससे कोई बच नहीं सकता है। यहां तक ​​कि एक साधारण सर्किट के लिए भी, कई माइक्रो-सर्किट, कैपेसिटर और ट्रांजिस्टर को सोल्डर करने की तुलना में एक छोटा प्रोग्राम लिखना और नियंत्रक को DIP-8 पैकेज में सोल्डर करना आसान है। इसके बारे में एक और आकर्षक बात यह है कि कुछ माइक्रोकंट्रोलर बिना किसी संलग्न हिस्से के भी काम कर सकते हैं।

द्वि-रंग एलईडी नियंत्रण सर्किट

जापानी रेडियो शौकीनों द्वारा एक शक्तिशाली दो-रंग एलईडी को नियंत्रित करने की एक दिलचस्प योजना पेश की गई है। अधिक सटीक रूप से, यहाँ दो का उपयोग किया गया है शक्तिशाली एल.ई.डी 1A तक करंट के साथ। लेकिन, हमें यह मान लेना चाहिए कि शक्तिशाली दो-रंग एलईडी भी हैं। आरेख चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्र 3. एक शक्तिशाली दो-रंग एलईडी के लिए नियंत्रण सर्किट

TA7291P चिप को कम-शक्ति वाले डीसी मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह कई मोड प्रदान करता है, जैसे: फॉरवर्ड रोटेशन, रिवर्स रोटेशन, स्टॉप और ब्रेकिंग। माइक्रोक्रिकिट के आउटपुट चरण को ब्रिज सर्किट का उपयोग करके इकट्ठा किया जाता है, जो आपको उपरोक्त सभी ऑपरेशन करने की अनुमति देता है। लेकिन यह कुछ कल्पना को लागू करने लायक था और, देखो और देखो, माइक्रोक्रिकिट का एक नया पेशा है।

माइक्रोक्रिकिट का तर्क काफी सरल है। जैसा कि चित्र 3 में देखा जा सकता है, माइक्रोक्रिकिट में 2 इनपुट (IN1, IN2) और दो आउटपुट (OUT1, OUT2) हैं, जिनसे दो शक्तिशाली एलईडी जुड़े हुए हैं। जब इनपुट 1 और 2 पर तर्क स्तर समान होते हैं (00 या 11 से कोई फर्क नहीं पड़ता), तो आउटपुट क्षमता बराबर होती है, दोनों एलईडी बंद हो जाते हैं।

इनपुट पर विभिन्न तार्किक स्तरों पर, माइक्रोक्रिकिट निम्नानुसार संचालित होता है। यदि इनपुट में से एक, उदाहरण के लिए, IN1, का तार्किक स्तर कम है, तो आउटपुट OUT1 से जुड़ा है सामान्य तार. LED HL2 का कैथोड भी प्रतिरोधक R2 के माध्यम से आम तार से जुड़ा होता है। इस मामले में OUT2 आउटपुट पर वोल्टेज (यदि IN2 इनपुट पर कोई तार्किक है) V_ref इनपुट पर वोल्टेज पर निर्भर करता है, जो आपको HL2 LED की चमक को समायोजित करने की अनुमति देता है।

इस मामले में, वोल्टेज V_ref को एकीकृत श्रृंखला R1C1 का उपयोग करके माइक्रोकंट्रोलर से PWM दालों से प्राप्त किया जाता है, जो आउटपुट से जुड़े एलईडी की चमक को नियंत्रित करता है। माइक्रोकंट्रोलर इनपुट IN1 और IN2 को भी नियंत्रित करता है, जो आपको विभिन्न प्रकार के प्रकाश और एलईडी नियंत्रण एल्गोरिदम प्राप्त करने की अनुमति देता है। रोकनेवाला R2 के प्रतिरोध की गणना अधिकतम के आधार पर की जाती है अनुमेय धाराएल.ई.डी. यह कैसे करें इसका वर्णन नीचे किया जाएगा।

चित्र 4 दिखाता है आंतरिक संगठन TA7291P माइक्रोक्रिकिट, इसका ब्लॉक आरेख। आरेख सीधे डेटाशीट से लिया गया है, इसलिए यह एक इलेक्ट्रिक मोटर को लोड के रूप में दिखाता है।

चित्र 4.

ब्लॉक आरेख का उपयोग करके, लोड के माध्यम से वर्तमान पथ और आउटपुट ट्रांजिस्टर को नियंत्रित करने के तरीकों का पता लगाना आसान है। ट्रांजिस्टर को जोड़े में, तिरछे तरीके से चालू किया जाता है: (ऊपरी बाएँ + निचला दाएँ) या (ऊपरी दाएँ + निचला बाएँ), जो आपको इंजन की दिशा और गति बदलने की अनुमति देता है। हमारे मामले में, एलईडी में से एक को जलाएं और उसकी चमक को नियंत्रित करें।

निचले ट्रांजिस्टर को IN1, IN2 सिग्नल द्वारा नियंत्रित किया जाता है और बस पुल के विकर्णों को चालू और बंद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऊपरी ट्रांजिस्टर Vref सिग्नल द्वारा नियंत्रित होते हैं, वे आउटपुट करंट को नियंत्रित करते हैं। नियंत्रण सर्किट, जिसे केवल एक वर्ग के रूप में दिखाया गया है, में इसके विरुद्ध एक सुरक्षा सर्किट भी शामिल है शार्ट सर्किटऔर अन्य अप्रत्याशित परिस्थितियाँ।

ओम का नियम, हमेशा की तरह, इन गणनाओं में मदद करेगा। मान लें कि गणना के लिए प्रारंभिक डेटा निम्नलिखित है: आपूर्ति वोल्टेज (यू) 12 वी, एलईडी के माध्यम से वर्तमान (आई_एचएल) 10 एमए, एलईडी पावर-ऑन संकेतक के रूप में किसी भी ट्रांजिस्टर या माइक्रोसर्किट के बिना वोल्टेज स्रोत से जुड़ा हुआ है। एलईडी (U_HL) पर वोल्टेज ड्रॉप 2V है।

तब यह बिल्कुल स्पष्ट है कि सीमित अवरोधक को वोल्टेज (U-U_HL) प्राप्त होगा - दो वोल्ट एलईडी द्वारा ही "खाए गए" थे। तब सीमित अवरोधक का प्रतिरोध होगा

R_o = (U-U_HL) / I_HL = (12 - 2) / 0.010 = 1000(Ω) या 1KOhm।

एसआई प्रणाली के बारे में मत भूलिए: वोल्टेज वोल्ट में, करंट एम्पीयर में, परिणाम ओम में। यदि एलईडी को ट्रांजिस्टर द्वारा चालू किया जाता है, तो पहले ब्रैकेट में खुले ट्रांजिस्टर के कलेक्टर-एमिटर अनुभाग के वोल्टेज को आपूर्ति वोल्टेज से घटाया जाना चाहिए। लेकिन, एक नियम के रूप में, कोई भी ऐसा कभी नहीं करता है; यहां एक प्रतिशत के सौवें हिस्से तक सटीकता की आवश्यकता नहीं है, और यह भागों के मापदंडों के बिखरने के कारण काम नहीं करेगा। में सभी गणनाएँ विद्युत सर्किटअनुमानित परिणाम दें, बाकी डिबगिंग और कॉन्फ़िगरेशन के माध्यम से प्राप्त किया जाना है।

त्रि-रंग एल.ई.डी

दो-रंग एलईडी के अलावा, तीन-रंग (आरजीबी) एलईडी हाल ही में व्यापक हो गए हैं। उनका मुख्य उद्देश्य मंचों पर, पार्टियों में, नए साल के जश्न में या डिस्को में सजावटी प्रकाश व्यवस्था करना है। ऐसे एल ई डी में चार टर्मिनलों वाली एक बॉडी होती है, जिनमें से एक विशिष्ट मॉडल के आधार पर एक सामान्य एनोड या कैथोड होता है।

लेकिन एक या दो एलईडी, यहां तक ​​कि तीन-रंग वाले भी, बहुत कम उपयोग के होते हैं, इसलिए आपको उन्हें मालाओं में जोड़ना होगा, और मालाओं को नियंत्रित करने के लिए सभी प्रकार के नियंत्रण उपकरणों का उपयोग करना होगा, जिन्हें अक्सर नियंत्रक कहा जाता है।

अलग-अलग एलईडी की मालाओं को असेंबल करना उबाऊ और अरुचिकर है। इसलिए में पिछले साल काउद्योग ने तीन-रंग (आरजीबी) एलईडी पर आधारित स्ट्रिप्स का उत्पादन शुरू किया। यदि एकल-रंग टेप का उत्पादन 12V के वोल्टेज के लिए किया जाता है, तो तीन-रंग वाले टेप का ऑपरेटिंग वोल्टेज अक्सर 24V होता है।

एलईडी स्ट्रिप्स को वोल्टेज द्वारा चिह्नित किया जाता है क्योंकि उनमें पहले से ही सीमित प्रतिरोधक होते हैं, इसलिए उन्हें सीधे वोल्टेज स्रोत से जोड़ा जा सकता है। स्रोत टेपों के समान ही बेचे जाते हैं।

विभिन्न प्रकाश प्रभाव पैदा करने के लिए तीन-रंग की एलईडी और स्ट्रिप्स को नियंत्रित करने के लिए विशेष नियंत्रकों का उपयोग किया जाता है। उनकी मदद से, केवल एलईडी को स्विच करना, चमक को समायोजित करना, विभिन्न गतिशील प्रभाव बनाना, साथ ही पैटर्न और यहां तक ​​कि पेंटिंग बनाना भी संभव है। ऐसे नियंत्रकों का निर्माण कई रेडियो शौकीनों को आकर्षित करता है, स्वाभाविक रूप से वे जो माइक्रोकंट्रोलर्स के लिए प्रोग्राम लिखना जानते हैं।

तीन रंगों वाली एलईडी का उपयोग करके आप लगभग कोई भी रंग प्राप्त कर सकते हैं, क्योंकि टीवी स्क्रीन पर रंग भी केवल तीन रंगों को मिलाकर प्राप्त किया जाता है। यहां जापानी रेडियो शौकीनों के एक और विकास को याद करना उचित होगा। उसकी सर्किट आरेखचित्र 5 में दिखाया गया है।

चित्र 5. तीन-रंग एलईडी कनेक्शन आरेख

एक शक्तिशाली 1W तीन-रंग एलईडी में तीन उत्सर्जक होते हैं। आरेख में दर्शाए गए प्रतिरोधक मानों के साथ, चमक का रंग सफेद है। प्रतिरोधी मूल्यों का चयन करके, छाया में थोड़ा बदलाव संभव है: ठंडे सफेद से गर्म सफेद तक। लेखक के डिज़ाइन में, लैंप को कार के इंटीरियर को रोशन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। निश्चित रूप से उन्हें (जापानी) दुखी होना चाहिए! ध्रुवता बनाए रखने के बारे में चिंता न करने के लिए, डिवाइस के इनपुट पर एक डायोड ब्रिज प्रदान किया जाता है। डिवाइस को ब्रेडबोर्ड पर लगाया गया है और चित्र 6 में दिखाया गया है।

चित्र 6. विकास बोर्ड

जापानी रेडियो शौकीनों का अगला विकास भी ऑटोमोटिव प्रकृति का है। लाइसेंस प्लेट को रोशन करने के लिए यह उपकरण, निश्चित रूप से, सफेद एलईडी के साथ चित्र 7 में दिखाया गया है।

चित्र 7. सफेद एल ई डी पर लाइसेंस प्लेट को रोशन करने के लिए एक उपकरण का आरेख

डिज़ाइन में 35mA की अधिकतम धारा और 4lm के चमकदार प्रवाह के साथ 6 शक्तिशाली, अल्ट्रा-उज्ज्वल LED का उपयोग किया गया है। एलईडी की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए, करंट स्टेबलाइजर सर्किट के रूप में जुड़े वोल्टेज स्टेबलाइजर चिप का उपयोग करके उनके माध्यम से करंट को 27 एमए तक सीमित किया जाता है।

LED EL1...EL3, रेसिस्टर R1, माइक्रोसर्किट DA1 के साथ मिलकर एक करंट स्टेबलाइजर बनाते हैं। रोकनेवाला R1 के माध्यम से एक स्थिर धारा 1.25V के वोल्टेज ड्रॉप को बनाए रखती है। एल ई डी का दूसरा समूह बिल्कुल उसी अवरोधक आर 2 के माध्यम से स्टेबलाइज़र से जुड़ा हुआ है, इसलिए एल ई डी EL4 ... EL6 के समूह के माध्यम से धारा भी उसी स्तर पर स्थिर हो जाएगी।

चित्र 8 एक सफेद एलईडी को बिजली देने के लिए एक कनवर्टर सर्किट दिखाता है बिजली उत्पन्न करनेवाली सेल 1.5V के वोल्टेज के साथ, जो स्पष्ट रूप से एलईडी को जलाने के लिए पर्याप्त नहीं है। कनवर्टर सर्किट बहुत सरल है और एक माइक्रोकंट्रोलर द्वारा नियंत्रित किया जाता है। वास्तव में, माइक्रोकंट्रोलर लगभग 40KHz की पल्स आवृत्ति है। भार क्षमता बढ़ाने के लिए, माइक्रोकंट्रोलर पिन समानांतर में जोड़े में जुड़े हुए हैं।

आंकड़ा 8।

योजना निम्नानुसार काम करती है। जब पिन PB1, PB2 कम होते हैं, तो आउटपुट PB0, PB4 उच्च होते हैं। इस समय, कैपेसिटर C1, C2 को डायोड VD1, VD2 के माध्यम से लगभग 1.4V तक चार्ज किया जाता है। जब नियंत्रक आउटपुट की स्थिति विपरीत में बदलती है, तो दो चार्ज किए गए कैपेसिटर के वोल्टेज और बैटरी के वोल्टेज का योग एलईडी पर लागू किया जाएगा। इस प्रकार, आगे की दिशा में एलईडी पर लगभग 4.5V लगाया जाएगा, जो एलईडी को रोशन करने के लिए काफी है।

इस तरह के कनवर्टर को माइक्रोकंट्रोलर के बिना, बस एक लॉजिक चिप पर इकट्ठा किया जा सकता है। ऐसा आरेख चित्र 9 में दिखाया गया है।

चित्र 9.

तत्व DD1.1 पर एक वर्ग तरंग जनरेटर इकट्ठा किया गया है, जिसकी आवृत्ति रेटिंग R1, C1 द्वारा निर्धारित की जाती है। इसी आवृत्ति पर एलईडी चमकेगी।

जब तत्व का आउटपुट DD1.1 है उच्च स्तर DD1.2 का आउटपुट स्वाभाविक रूप से अधिक है। इस समय, कैपेसिटर C2 को पावर स्रोत से डायोड VD1 के माध्यम से चार्ज किया जाता है। चार्जिंग पथ इस प्रकार है: प्लस बिजली आपूर्ति - DD1.1 - C2 - VD1 - DD1.2 - शून्य से बिजली आपूर्ति। इस समय, सफेद एलईडी पर केवल बैटरी वोल्टेज लगाया जाता है, जो एलईडी को जलाने के लिए पर्याप्त नहीं है।

जब तत्व DD1.1 के आउटपुट पर स्तर कम हो जाता है, तो DD1.2 के आउटपुट पर एक उच्च स्तर दिखाई देता है, जिससे डायोड VD1 अवरुद्ध हो जाता है। इसलिए, कैपेसिटर C2 पर वोल्टेज को बैटरी वोल्टेज के साथ जोड़ दिया जाता है और यह योग रोकनेवाला R1 और LED HL1 पर लागू होता है। वोल्टेज की यह मात्रा HL1 LED को चालू करने के लिए काफी है। फिर चक्र दोहराता है.

एलईडी का परीक्षण कैसे करें

यदि एलईडी नई है, तो सब कुछ सरल है: जो टर्मिनल थोड़ा लंबा है वह सकारात्मक या एनोड है। यह वह है जिसे शक्ति स्रोत के सकारात्मक से जोड़ा जाना चाहिए, स्वाभाविक रूप से सीमित अवरोधक के बारे में नहीं भूलना चाहिए। लेकिन कुछ मामलों में, उदाहरण के लिए, एलईडी को एक पुराने बोर्ड से सोल्डर किया गया था और इसके लीड की लंबाई समान है, निरंतरता परीक्षण की आवश्यकता होती है।

ऐसी स्थिति में मल्टीमीटर कुछ हद तक समझ से परे व्यवहार करते हैं। उदाहरण के लिए, सेमीकंडक्टर परीक्षण मोड में एक DT838 मल्टीमीटर बस परीक्षण की जा रही एलईडी को थोड़ा रोशन कर सकता है, लेकिन संकेतक एक ब्रेक दिखाता है।

इसलिए, कुछ मामलों में, एलईडी को एक सीमित अवरोधक के माध्यम से एक शक्ति स्रोत से जोड़कर जांचना बेहतर होता है, जैसा कि चित्र 10 में दिखाया गया है। अवरोधक मान 200...500 ओम है।

चित्र 10. एलईडी परीक्षण सर्किट

चित्र 11. एल ई डी का अनुक्रम

सीमित अवरोधक के प्रतिरोध की गणना करना आसान है। ऐसा करने के लिए, आपको सभी एलईडी पर फॉरवर्ड वोल्टेज को जोड़ना होगा, इसे पावर स्रोत वोल्टेज से घटाना होगा, और परिणामी शेष को दिए गए करंट से विभाजित करना होगा।

आर = (यू - (यू_एचएल_1 + यू_एचएल_2 + यू_एचएल_3)) / आई

आइए मान लें कि बिजली आपूर्ति वोल्टेज 12V है और एलईडी पर वोल्टेज ड्रॉप 2V, 2.5V और 1.8V है। यदि एल ई डी एक ही डिब्बे से ली गई हो तब भी इतना बिखराव हो सकता है!

समस्या की स्थितियों के अनुसार, करंट 20 mA पर सेट है। जो कुछ बचा है वह सभी मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करना और उत्तर सीखना है।

आर = (12- (2 + 2.5 + 1.8)) / 0.02 = 285Ω

चित्र 12. एल ई डी का समानांतर कनेक्शन

बाएं टुकड़े पर, सभी तीन एलईडी एक वर्तमान-सीमित अवरोधक के माध्यम से जुड़े हुए हैं। लेकिन इस योजना को क्यों खत्म किया गया, इसकी कमियां क्या हैं?

यहीं पर एलईडी मापदंडों में भिन्नता काम आती है। सबसे बड़ी धारा उस एलईडी के माध्यम से प्रवाहित होगी जिसका वोल्टेज ड्रॉप छोटा है, अर्थात कम है आंतरिक प्रतिरोध. इसलिए, इस स्विचिंग के साथ, एल ई डी की एक समान चमक प्राप्त करना संभव नहीं होगा। इसीलिए सही योजनादाईं ओर चित्र 12 में दिखाए गए चित्र को पहचाना जाना चाहिए।