Dioda dua warna. Penerapan LED pada rangkaian elektronik

Suatu kali mereka meminta saya membuat lampu yang bisa berubah warna, karena lampu monokromatik bisa cepat membosankan: singkatnya, seperti lampu malam. Tentu saja, metode pencahayaan yang dijelaskan dalam artikel ini juga cocok untuk itu pencahayaan interior komputer, oleh karena itu artikel ini mungkin menarik baik dari sudut pandang ide desain maupun bagi penggemar modding.

Entah kenapa saya tidak ingin membuat lampu tiga warna biasa dengan menggunakan sakelar sakelar dan tiga buah LED, karena jauh lebih menarik bila jumlah warna tidak dibatasi oleh jumlah LED.

Bahan yang diperlukan:

LED RGB super terang tiga warna dengan diameter 8 mm dengan kecerahan sekitar 4000 mCd (atau 3 LED super terang dengan diameter 3 - 5 mm: biru, hijau, merah).
Resistor variabel 0 - 1,5 kOhm dengan pemutusan beban - 3 pcs.
Kawat empat kawat
Kubus kaca plexiglass 30x30x30 mm
Perumahan radio
3 tombol untuk penyesuaian
Penutup dari botol plastik(atau magnet dari speaker PC)
Catu daya yang dapat disesuaikan (jika Anda akan memberi daya pada perangkat ini dari komputer, gunakan kabel USB atau pembagi daya (molex))
Cambric penyusut panas atau isolasi
Pita listrik hitam

Peralatan:

Pengukir (alias Dremel) - pada prinsipnya, Anda dapat melakukannya tanpanya
Lem tembak
Kumpulan file
Mengebor
File
Ampelas
Tang
Pemotong samping
Pisau pistol
Lebih ringan
Sedikit imajinasi

Jadi mari kita mulai.

Pertama, mari kita lihat LED tiga warna. Ini memiliki 4 pin: umum (+) dan 3 kaki yang bertanggung jawab untuk warna. Dengan menghubungkan minus ke salah satu kaki, LED akan menyala biru, hijau, atau merah. Ini terlihat seperti ini:

Jika Anda perhatikan lebih dekat, Anda dapat melihat bahwa salah satu kaki di dalam rumah LED memiliki Bentuk T- ini yang umum (+). Pada foto kaki-kakinya dari kiri ke kanan: merah (-), umum (+), biru (-), hijau (-). Jika Anda tidak menemukan LED tiga warna yang dijual, Anda dapat menggantinya dengan tiga LED satu warna dengan menyolder kaki positifnya.

Intinya, warna lampu yang diinginkan dapat dicapai dengan mengubah kecerahan masing-masing dari tiga warna LED, yang akan bersinar secara bersamaan dari bawah satu kap lampu dan, dengan bergabung menjadi satu warna, akan menghasilkan warna yang kita butuhkan.

Penyesuaian kecerahan akan dilakukan oleh resistor variabel yang masing-masing akan dihubungkan secara seri ke kaki warna LED.

Resistor variabel memiliki 3 terminal:

Bagian tengahnya adalah kesimpulan umum. Dengan memutar kenop searah jarum jam maka hambatan antara kaki pertama dan kedua (kaki tengah) akan meningkat, dan antara kaki kedua dan ketiga akan berkurang. Paling mudah menggunakan kaki kedua dan ketiga - dengan memutar kenop searah jarum jam, kecerahan warna yang akan dihubungkan dengan resistor akan meningkat.

Karena saya memutuskan untuk membuat unit kontrol warna menjadi jarak jauh, saya harus membeli rumah untuk perangkat radio. Ukurannya harus sedemikian rupa sehingga cukup untuk menampung 3 resistor variabel. Misalnya, diameter bagian bulat resistor saya adalah 15 mm, jadi dipilihlah casing kecil. Resistor berdaya rendah memiliki ukuran kecil, itu saja sudah cukup. Tubuhnya adalah Kotak plastik dengan penutup yang dipasang pada sekrup sadap sendiri:

Pertama, Anda perlu memilih lokasi pegangan dan memutuskan dari sisi mana kabel akan masuk ke unit kontrol warna, dan dari sisi mana kabel akan keluar. Lalu kami menandai bagian tengah lubang (sangat mudah melakukan ini dengan penusuk). Sebelum mengebor, Anda perlu menandai tandanya. Ini dapat dilakukan dengan bor berdiameter 3 mm, memutarnya dengan tangan beberapa kali. Sekarang kami mengebor lubang untuk kawat dengan bor dengan kecepatan rendah. Jika Anda mengebor yang besar, plastiknya akan meleleh dan Anda harus mengeluarkannya. Besar kecilnya lubang tentu saja bergantung pada diameter kabel.

Sebelum mengebor lubang untuk kenop penyesuaian, kami memutuskan metode pemasangan resistor variabel. Salah satu caranya adalah dengan menginstalnya papan sirkuit tercetak lalu kencangkan dengan staples ke dinding bagian dalam casing. Dalam hal ini, pegangannya diperdalam ke dalam tubuh, dan lubang dibuat untuknya. Pegangan yang saya gunakan terlihat seperti ini:

Jika kamu melakukan pemasangan di dinding, maka Anda cukup mengebor lubang pada casing untuk memasang resistor variabel, itulah yang sebenarnya saya lakukan. Misalnya, akan lebih nyaman bagi saya jika pegangannya terbuka sepenuhnya. Saat semua lubang sudah dibor, kami menghilangkan gerinda dengan kikir jarum.

Mengenai sumber daya - di sini Anda dapat mengambil, misalnya, catu daya yang dapat disesuaikan dari 1,5 hingga 12 V dengan peningkatan 1,5 V.

Tegangan harus diatur agar sesuai dengan LED. Biasanya LED ini 3V, jadi tidak perlu memasang resistor tambahan. Secara pribadi, saya memilih pengisian daya dari Motorola C350 sebagai sumber daya dan menempatkan resistor 150 Ohm pada setiap kaki negatif dioda.

Jika Anda menghubungkan perangkat kami ke komputer, maka perangkat tersebut dapat diberi daya baik dari pembagi daya (molex) atau dari kabel USB.

Bagi yang belum tahu, kabel merah di Molex +5 V, kabel hitam di ground. Atau ambil kabel USB dan potong steker yang tidak perlu, hanya menyisakan output USB. Bersihkan itu. Akan ada 4 kabel: hitam (ground), merah (+5 V), hijau dan putih (pastikan untuk mengisolasinya: kita tidak membutuhkannya). Karena catu daya 5 V, dan LED 3 V, kami memasang resistor pada setiap kaki warna LED. Dalam hal ini adalah 150 Ohm (lebih baik mengambil sedikit dengan margin).

Setiap LED memiliki warna cahayanya sendiri. Itu tergantung pada bahan semikonduktor dan tidak berubah selama pengoperasian perangkat. Untuk membuat LED multiwarna, Anda perlu merakit beberapa kristal yang memancarkan warna berbeda.

Bagaimana cara kerja LED dua warna?

Nama LED bicolor tidak berasal dari fakta bahwa perangkat ini diwarnai dengan cara khusus, tetapi karena dapat bersinar dalam dua warna. Mereka dihidupkan secara terpisah. Misalnya kita berbicara tentang lampu merah-hijau, mula-mula hanya lampu merah yang menyala, lalu lampu merah padam, dan lampu hijau menyala. Fitur ini terkait dengan desain perangkat.

Semua LED dua warna dibuat dengan dua kabel. Warnanya berubah tergantung ke arah mana arus mengalir melalui lampu. Diagram perangkat semacam itu cukup jelas. Ini berisi resistor dan dua dioda yang terhubung satu sama lain. Dioda dihubungkan secara paralel. Ketika arus mengalir dalam arah maju, salah satu dioda terkunci dan tidak menyala. Ketika arus diarahkan ke arah yang berlawanan, semuanya berulang dengan cara yang sebaliknya.

LED memiliki rentang warna murni yang terbatas. Dengan susah payah, para ilmuwan berhasil menciptakan kristal yang menghasilkan warna mirip pelangi. Ada:

merah;
oranye (kuning);
kuning;
hijau;
biru

Dan berapa banyak lagi coraknya. Putih, seperti jutaan warna lainnya, adalah hasil kombinasi keduanya.

Prinsip kerja LED tiga warna

Untuk LED tiga warna, disediakan rangkaian yang sedikit berbeda. Hal ini dibedakan dengan katoda umum dan dua terminal anoda. Itu bisa menyalakan dua LED sekaligus. Dalam hal ini, lampu merah dan hijau akan menyala secara bersamaan, dan kita akan melihat hasilnya kolaborasi- kuning.

Menggunakan modulator pulsa ( perangkat khusus) mengubah intensitas cahaya, dan ini mengubah nada warna LED. Untuk mencegah kelebihan beban, setiap dioda memiliki resistornya sendiri.

Skema tiga warna lebih diminati dibandingkan skema dua warna, dan hal ini dapat dimaklumi. Dengan sumber daya yang sama, peluang yang muncul akan jauh lebih besar. Skema ini memungkinkan Anda untuk mengumpulkan lampu murah, mengubah cahaya dalam spektrum yang luas.

Lebih banyak nada, termasuk cahaya putih, diperoleh dengan merakit sirkuit dengan tiga LED multi-warna. Ini adalah yang terkenal RGB -rangkaian dengan anoda umum. Secara eksternal, lampu tiga warna langsung dikenali dengan adanya empat terminal, dan juga harus diberi tanda yang sesuai.

Secara teoritis, dimungkinkan untuk menggabungkan banyak kristal dalam satu paket atau pada satu papan dan mendapatkan LED terang multi-warna. Namun dalam praktiknya, salah satu dari tiga skema warna yang tercantum di atas digunakan.

Aplikasi

Meskipun spektrum emisinya tidak terlalu luas, LED dua warna menemukan tempat tersendiri dalam pembuatan instrumen. Mereka digunakan untuk sinyal cahaya, dekorasi ruangan, dan periklanan. LED dua warna merupakan indikator putaran mesin yang ditenagai arus searah. Mereka menunjukkan ke arah mana rotasi terjadi.

LED tiga warna yang beroperasi pada dua kristal menemukan aplikasi serupa. Keunggulannya dibandingkan lampu tiga kristal adalah biayanya yang relatif rendah. Pada saat yang sama, kemampuan perangkatnya cukup luas.

Pengoperasian LED semacam itu diilustrasikan dengan baik oleh lampu indikator. pengisi daya kamera, ponsel, tablet, dan banyak perangkat kami lainnya. Saat baterai hampir habis, baterai akan menyala merah, dan saat terisi penuh, baterai akan menyala hijau.

Semua orang sekarang akrab dengan LED. Tanpa mereka, hal ini tidak terpikirkan teknologi modern. Ini lampu LED dan lampu, indikasi berbagai mode pengoperasian peralatan Rumah Tangga, menerangi layar monitor komputer, televisi, dan banyak hal lain yang tidak dapat langsung Anda ingat. Semua perangkat yang terdaftar berisi dioda pemancar cahaya tampak dengan berbagai warna: merah, hijau, biru (RGB), kuning, putih. Teknologi modern memungkinkan Anda mendapatkan hampir semua warna.

Selain LED tampak, ada LED inframerah dan ultraviolet. Area utama penerapan LED tersebut adalah perangkat otomatisasi dan kontrol. Cukup untuk diingat. Jika model remote control pertama digunakan secara eksklusif untuk mengontrol televisi, sekarang model tersebut digunakan untuk mengontrol pemanas dinding, AC, kipas angin, dan bahkan peralatan dapur, misalnya multicooker dan pembuat roti.

Jadi apa itu LED?

Sebenarnya tidak jauh berbeda dari biasanya – masih sama persimpangan pn, dan masih memiliki sifat dasar yang sama - konduktivitas satu arah. Sebagai mempelajari p-n transisi, ternyata selain konduktivitas satu arah, transisi ini juga memiliki beberapa sifat tambahan. Selama evolusi teknologi semikonduktor, sifat-sifat ini dipelajari, dikembangkan dan ditingkatkan.

Ahli radiofisika Soviet (1903 - 1942) memberikan kontribusi besar terhadap pengembangan semikonduktor. Pada tahun 1919, ia memasuki Laboratorium Radio Nizhny Novgorod yang terkenal dan masih terkenal, dan dari tahun 1929 ia bekerja di Institut Fisika dan Teknologi Leningrad. Salah satu bidang aktivitas ilmuwan adalah mempelajari cahaya kristal semikonduktor yang lemah dan nyaris tak terlihat. Pada efek inilah semua LED modern bekerja.

Cahaya redup ini terjadi ketika arus dialirkan melalui sambungan pn dalam arah maju. Namun sekarang fenomena ini telah dipelajari dan ditingkatkan sedemikian rupa sehingga kecerahan beberapa LED sedemikian rupa sehingga Anda bisa menjadi buta.

Rentang warna LED sangat luas, hampir semua warna pelangi. Namun warna tersebut tidak didapat dengan mengubah warna housing LED. Hal ini dicapai dengan menambahkan pengotor dopan ke sambungan pn. Misalnya, penambahan sejumlah kecil fosfor atau aluminium menghasilkan warna merah dan kuning, sedangkan galium dan indium memancarkan cahaya dari hijau ke hijau. warna biru. Rumah LED bisa transparan atau matte; jika rumah berwarna, maka itu hanyalah filter cahaya yang cocok dengan warnanya bersinar p-n transisi.

Cara lain untuk mendapatkan warna yang diinginkan adalah dengan memasukkan fosfor. Fosfor adalah zat yang menghasilkan cahaya tampak ketika terkena radiasi lain, bahkan inframerah. Contoh klasiknya adalah lampu. siang hari. Dalam hal LED - warna putih Ternyata jika Anda menambahkan fosfor ke kristal dengan cahaya biru.

Untuk meningkatkan intensitas emisi, hampir semua LED memiliki lensa fokus. Seringkali ujung benda transparan yang berbentuk bola digunakan sebagai lensa. Pada LED inframerah, terkadang lensa tampak buram dan berwarna abu-abu berasap. Meskipun di Akhir-akhir ini LED inframerah hanya diproduksi dalam wadah transparan; inilah yang digunakan di berbagai kendali jarak jauh.

LED dua warna

Juga diketahui hampir semua orang. Misalnya pengisi daya untuk telepon genggam: Saat pengisian daya sedang berlangsung, indikator akan menyala merah, dan saat pengisian daya selesai, indikator akan menyala hijau. Indikasi ini dimungkinkan berkat adanya LED dua warna yang bisa jenis yang berbeda. Tipe pertama adalah LED tiga terminal. Satu paket berisi dua buah LED, misalnya hijau dan merah, seperti terlihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram koneksi LED dua warna

Gambar tersebut menunjukkan bagian dari rangkaian dengan LED dua warna. Dalam hal ini, LED tiga terminal dengan katoda umum ditampilkan (terkadang dengan anoda umum) dan koneksinya ke. Dalam hal ini, Anda dapat menyalakan salah satu atau LED lainnya, atau keduanya sekaligus. Misalnya, warnanya merah atau warna hijau, dan ketika dua LED dinyalakan sekaligus, warnanya akan menjadi kuning. Jika Anda menggunakan modulasi PWM untuk mengatur kecerahan setiap LED, Anda bisa mendapatkan beberapa warna perantara.

Di sirkuit ini, Anda harus memperhatikan fakta bahwa resistor pembatas disertakan secara terpisah untuk setiap LED, meskipun tampaknya Anda dapat bertahan hanya dengan satu resistor dengan memasukkannya ke dalam output umum. Namun dengan pengaktifan ini, kecerahan LED akan berubah ketika satu atau dua LED dinyalakan.

Berapa tegangan yang dibutuhkan untuk sebuah LED? Pertanyaan ini cukup sering terdengar, ditanyakan oleh mereka yang belum paham secara spesifik pengoperasian LED atau hanya oleh orang yang sangat jauh dari listrik. Dalam hal ini perlu dijelaskan bahwa LED adalah perangkat yang dikendalikan oleh arus, bukan tegangan. Anda dapat menyalakan LED setidaknya pada 220V, tetapi arus yang melewatinya tidak boleh melebihi batas maksimum yang diizinkan. Hal ini dicapai dengan menghubungkan resistor pemberat secara seri dengan LED.

Namun tetap saja mengingat tegangan, perlu diperhatikan juga berperan besar, karena LED memiliki tegangan maju yang besar. Jika untuk dioda silikon konvensional tegangannya sekitar 0,6...0,7V, maka untuk LED ambang batas ini dimulai dari dua volt ke atas. Oleh karena itu, LED tidak dapat menyala dengan tegangan 1,5V.

Namun dengan koneksi ini artinya 220V, kita tidak boleh lupa bahwa tegangan balik LED cukup kecil, tidak lebih dari beberapa puluh volt. Oleh karena itu, tindakan khusus diambil untuk melindungi LED dari tegangan balik yang tinggi. Cara termudah adalah melawan - koneksi paralel dioda pelindung, yang mungkin juga tidak bertegangan tinggi, misalnya KD521. Di bawah pengaruh tegangan AC Dioda terbuka secara bergantian, sehingga melindungi satu sama lain dari tegangan balik yang tinggi. Diagram rangkaian untuk menghubungkan dioda pelindung ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Diagram koneksi sejajar dengan LED dioda pelindung

LED dua warna juga tersedia dalam paket dengan dua terminal. Dalam hal ini, warna cahaya berubah ketika arah arus berubah. Contoh klasik- indikasi arah putaran motor DC. Tidak boleh dilupakan bahwa resistor pembatas harus dihubungkan secara seri dengan LED.

Baru-baru ini, resistor pembatas dipasang pada LED, dan kemudian, misalnya, pada label harga di toko mereka hanya menulis bahwa LED ini diberi nilai 12V. LED yang berkedip juga ditandai dengan tegangan: 3V, 6V, 12V. Terdapat mikrokontroler di dalam LED ini (Anda bahkan dapat melihatnya melalui wadah transparan), sehingga segala upaya untuk mengubah frekuensi kedipan tidak membuahkan hasil. Dengan tanda ini, Anda dapat menyalakan LED langsung ke sumber listrik pada tegangan yang ditentukan.

Perkembangan amatir radio Jepang

Ternyata radio amatir tidak hanya dilakukan di negara-negara saja bekas Uni Soviet, tetapi juga di “negara elektronik” seperti Jepang. Tentu saja, bahkan seorang amatir radio Jepang biasa pun tidak dapat membuat perangkat yang sangat rumit, tetapi solusi sirkuit individual patut mendapat perhatian. Anda tidak pernah tahu dalam skema apa solusi ini mungkin berguna.

Berikut ini ikhtisar perangkat yang relatif sederhana yang menggunakan LED. Dalam kebanyakan kasus, kontrol dilakukan dari mikrokontroler, dan tidak ada jalan keluar dari hal ini. Bahkan untuk rangkaian sederhana, lebih mudah untuk menulis program pendek dan menyolder pengontrol dalam paket DIP-8 daripada menyolder beberapa sirkuit mikro, kapasitor, dan transistor. Hal menarik lainnya tentang hal ini adalah beberapa mikrokontroler dapat beroperasi tanpa ada bagian yang terpasang sama sekali.

Sirkuit kontrol LED dua warna

Skema menarik untuk mengendalikan LED dua warna yang kuat ditawarkan oleh amatir radio Jepang. Lebih tepatnya, dua digunakan di sini LED yang kuat dengan arus hingga 1A. Namun, kita harus berasumsi bahwa ada juga LED dua warna yang kuat. Diagramnya ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Rangkaian kontrol untuk LED dua warna yang kuat

Chip TA7291P dirancang untuk mengontrol motor DC berdaya rendah. Menyediakan beberapa mode, yaitu: putaran maju, putaran mundur, berhenti dan pengereman. Tahap keluaran dari rangkaian mikro dirakit menggunakan rangkaian jembatan, yang memungkinkan Anda melakukan semua operasi di atas. Namun perlu diterapkan beberapa imajinasi dan, lihatlah, sirkuit mikro memiliki profesi baru.

Logika sirkuit mikro cukup sederhana. Seperti dapat dilihat pada Gambar 3, rangkaian mikro memiliki 2 input (IN1, IN2) dan dua output (OUT1, OUT2), yang dihubungkan dengan dua LED kuat. Ketika level logika pada input 1 dan 2 sama (00 atau 11 tidak ada bedanya), maka potensial outputnya sama, kedua LED mati.

Pada tingkat logika yang berbeda pada input, rangkaian mikro beroperasi sebagai berikut. Jika salah satu masukan, misalnya IN1, mempunyai tingkat logika yang rendah, maka keluaran OUT1 dihubungkan ke kawat biasa. Katoda LED HL2 juga dihubungkan ke kabel biasa melalui resistor R2. Tegangan pada keluaran OUT2 (jika ada logika pada masukan IN2) dalam hal ini bergantung pada tegangan pada masukan V_ref, yang memungkinkan Anda untuk mengatur kecerahan LED HL2.

Dalam hal ini tegangan V_ref diperoleh dari pulsa PWM dari mikrokontroler menggunakan rantai pengintegrasi R1C1 yang mengatur kecerahan LED yang dihubungkan ke output. Mikrokontroler juga mengontrol input IN1 dan IN2, yang memungkinkan Anda memperoleh beragam corak cahaya dan algoritma kontrol LED. Resistansi resistor R2 dihitung berdasarkan maksimum arus yang diizinkan LED. Cara melakukannya akan dijelaskan di bawah.

Gambar 4 menunjukkan organisasi internal Sirkuit mikro TA7291P, diagram bloknya. Diagram diambil langsung dari datasheet, sehingga menunjukkan motor listrik sebagai beban.

Gambar 4.

Dengan menggunakan diagram blok, mudah untuk melacak jalur arus melalui beban dan metode pengendalian transistor keluaran. Transistor dinyalakan berpasangan, secara diagonal: (kiri atas + kanan bawah) atau (kanan atas + kiri bawah), yang memungkinkan Anda mengubah arah dan kecepatan mesin. Dalam kasus kami, nyalakan salah satu LED dan kendalikan kecerahannya.

Transistor yang lebih rendah dikendalikan oleh sinyal IN1, IN2 dan hanya dirancang untuk menghidupkan dan mematikan diagonal jembatan. Transistor atas dikendalikan oleh sinyal Vref, mereka mengatur arus keluaran. Sirkuit kontrol, yang ditampilkan hanya sebagai persegi, juga berisi sirkuit proteksi terhadap hubungan pendek dan keadaan tak terduga lainnya.

Hukum Ohm, seperti biasa, akan membantu dalam perhitungan ini. Misalkan data awal untuk perhitungan sebagai berikut: tegangan suplai (U) 12V, arus melalui LED (I_HL) 10mA, LED dihubungkan ke sumber tegangan tanpa transistor atau rangkaian mikro sebagai indikator penyalaan. Penurunan tegangan pada LED (U_HL) adalah 2V.

Maka cukup jelas bahwa resistor pembatas akan menerima tegangan (U-U_HL), - dua volt “dimakan” oleh LED itu sendiri. Maka hambatan dari resistor pembatas adalah

R_o = (U-U_HL) / I_HL = (12 - 2) / 0,010 = 1000(Ω) atau 1KOhm.

Jangan lupakan sistem SI: tegangan dalam volt, arus dalam ampere, hasilnya Ohm. Jika LED dinyalakan oleh transistor, maka pada braket pertama tegangan bagian kolektor-emitor transistor terbuka harus dikurangi dari tegangan suplai. Namun, sebagai aturan, tidak ada yang pernah melakukan ini; akurasi hingga seperseratus persen tidak diperlukan di sini, dan ini tidak akan berfungsi karena parameter bagian-bagiannya tersebar. Semua perhitungan masuk sirkuit elektronik memberikan hasil perkiraan, sisanya harus dicapai melalui debugging dan konfigurasi.

LED tiga warna

Selain LED dua warna, LED tiga warna (RGB) belakangan ini banyak digunakan. Tujuan utamanya adalah pencahayaan dekoratif di panggung, di pesta, di perayaan Tahun Baru atau di diskotik. LED tersebut memiliki badan dengan empat terminal, salah satunya adalah anoda atau katoda umum, tergantung pada model spesifiknya.

Tetapi satu atau dua LED, bahkan yang tiga warna, tidak banyak berguna, jadi Anda harus menggabungkannya menjadi karangan bunga, dan untuk mengontrol karangan bunga, gunakan semua jenis perangkat kontrol, yang paling sering disebut pengontrol.

Merakit karangan bunga LED individual itu membosankan dan tidak menarik. Oleh karena itu di tahun terakhir industri mulai memproduksi strip berdasarkan LED tiga warna (RGB). Jika pita satu warna diproduksi untuk tegangan 12V, maka tegangan operasi pita tiga warna seringkali 24V.

Strip LED ditandai berdasarkan tegangan karena sudah mengandung resistor pembatas, sehingga dapat dihubungkan langsung ke sumber tegangan. Sumbernya dijual di tempat yang sama dengan kasetnya.

Pengontrol khusus digunakan untuk mengontrol LED dan strip tiga warna untuk menciptakan berbagai efek pencahayaan. Dengan bantuan mereka, Anda dapat dengan mudah mengganti LED, menyesuaikan kecerahan, membuat berbagai efek dinamis, serta menggambar pola dan bahkan lukisan. Penciptaan pengontrol semacam itu menarik banyak amatir radio, tentu saja mereka yang tahu cara menulis program untuk mikrokontroler.

Dengan menggunakan LED tiga warna, Anda bisa mendapatkan hampir semua warna, karena warna pada layar TV juga diperoleh dengan mencampurkan tiga warna saja. Di sini patut untuk mengingat perkembangan lain dari amatir radio Jepang. Dia diagram sirkuit ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 5. Diagram koneksi LED tiga warna

LED tiga warna 1W yang kuat berisi tiga pemancar. Dengan nilai resistor yang ditunjukkan pada diagram, warna cahayanya putih. Dengan memilih nilai resistor, sedikit perubahan warna dapat dilakukan: dari putih dingin ke putih hangat. Dalam desain penulis, lampu dirancang untuk menerangi interior mobil. Pastinya mereka (orang Jepang) harus bersedih! Agar tidak khawatir dalam menjaga polaritas, jembatan dioda disediakan pada input perangkat. Perangkat dipasang pada papan tempat memotong roti dan ditunjukkan pada Gambar 6.

Gambar 6. Papan pengembangan

Perkembangan amatir radio Jepang selanjutnya juga bersifat otomotif. Alat untuk penerangan plat nomor tentunya dengan LED putih ini ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar 7. Diagram perangkat untuk menerangi plat nomor pada LED putih

Desainnya menggunakan 6 LED ultra terang yang kuat dengan arus maksimum 35mA dan fluks bercahaya 4lm. Untuk meningkatkan keandalan LED, arus yang melaluinya dibatasi hingga 27 mA menggunakan chip penstabil tegangan yang dihubungkan sebagai rangkaian penstabil arus.

LED EL1...EL3, resistor R1, bersama dengan sirkuit mikro DA1 membentuk penstabil arus. Arus stabil melalui resistor R1 mempertahankan penurunan tegangan sebesar 1,25V. Kelompok LED kedua dihubungkan ke stabilizer melalui resistor R2 yang sama persis, sehingga arus melalui kelompok LED EL4...EL6 juga akan distabilkan pada tingkat yang sama.

Gambar 8 menunjukkan rangkaian konverter untuk menyalakan LED putih dari satu LED sel galvanik dengan tegangan 1,5V yang jelas tidak cukup untuk menyalakan LED. Rangkaian konverter sangat sederhana dan dikendalikan oleh mikrokontroler. Faktanya, mikrokontroler memiliki frekuensi pulsa sekitar 40KHz. Untuk menambah kapasitas beban, pin-pin mikrokontroler dihubungkan berpasangan secara paralel.

Angka 8.

Skema ini bekerja sebagai berikut. Ketika pin PB1, PB2 rendah, keluaran PB0, PB4 tinggi. Pada saat ini, kapasitor C1, C2 diisi sekitar 1,4V melalui dioda VD1, VD2. Ketika keadaan keluaran pengontrol berubah ke arah sebaliknya, jumlah tegangan dua kapasitor bermuatan ditambah tegangan baterai akan diterapkan ke LED. Jadi, hampir 4,5V akan diterapkan ke LED dalam arah maju, yang cukup untuk menyalakan LED.

Konverter semacam itu dapat dirakit tanpa mikrokontroler, cukup pada chip logika. Diagram seperti itu ditunjukkan pada Gambar 9.

Gambar 9.

Generator gelombang persegi dipasang pada elemen DD1.1, yang frekuensinya ditentukan oleh peringkat R1, C1. Pada frekuensi inilah LED akan berkedip.

Ketika keluaran elemen adalah DD1.1 level tinggi output dari DD1.2 secara alami tinggi. Pada saat ini, kapasitor C2 diisi melalui dioda VD1 dari sumber listrik. Jalur pengisiannya adalah sebagai berikut: plus catu daya - DD1.1 - C2 - VD1 - DD1.2 - dikurangi catu daya. Saat ini, hanya tegangan baterai yang dialirkan ke LED putih, yang tidak cukup untuk menyalakan LED.

Ketika level pada output elemen DD1.1 menjadi rendah, level tinggi muncul pada output DD1.2, yang menyebabkan pemblokiran dioda VD1. Oleh karena itu, tegangan pada kapasitor C2 dijumlahkan dengan tegangan baterai dan jumlah ini diterapkan pada resistor R1 dan LED HL1. Besarnya tegangan tersebut cukup untuk menyalakan LED HL1. Kemudian siklus itu berulang.

Cara menguji LED

Jika LEDnya baru, maka semuanya sederhana: terminal yang sedikit lebih panjang adalah terminal positif atau anoda. Inilah yang harus dihubungkan ke positif sumber listrik, tentu saja tidak melupakan resistor pembatas. Namun dalam beberapa kasus, misalnya LED disolder dari papan lama dan kabelnya memiliki panjang yang sama, diperlukan uji kontinuitas.

Multimeter berperilaku agak tidak dapat dimengerti dalam situasi seperti ini. Misalnya, multimeter DT838 dalam mode pengujian semikonduktor dapat dengan mudah menyalakan LED yang sedang diuji sedikit, tetapi indikatornya menunjukkan kerusakan.

Oleh karena itu, dalam beberapa kasus, lebih baik untuk memeriksa LED dengan menghubungkannya melalui resistor pembatas ke sumber listrik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10. Nilai resistornya adalah 200...500 Ohm.

Gambar 10. Rangkaian uji LED

Gambar 11. Urutan LED

Menghitung resistansi resistor pembatas itu mudah. Untuk melakukan ini, Anda perlu menjumlahkan tegangan maju pada semua LED, menguranginya dari tegangan sumber listrik, dan membagi sisanya dengan arus yang diberikan.

R = (U - (U_HL_1 + U_HL_2 + U_HL_3)) / SAYA

Mari kita asumsikan bahwa tegangan catu daya adalah 12V dan penurunan tegangan pada LED adalah 2V, 2.5V, dan 1.8V. Bahkan jika LED diambil dari kotak yang sama, masih ada penyebaran seperti itu!

Sesuai dengan kondisi permasalahan, arus diatur ke 20 mA. Yang tersisa hanyalah mengganti semua nilai ke dalam rumus dan mempelajari jawabannya.

R = (12- (2 + 2,5 + 1,8)) / 0,02 = 285Ω

Gambar 12. Sambungan paralel LED

Di bagian kiri, ketiga LED dihubungkan melalui satu resistor pembatas arus. Tapi kenapa skema ini dicoret, apa kekurangannya?

Di sinilah variasi parameter LED berperan. Arus terbesar akan mengalir melalui LED yang drop tegangannya lebih kecil yaitu lebih kecil dan resistensi internal. Oleh karena itu, dengan pengaktifan ini, tidak mungkin mencapai cahaya LED yang seragam. Itu sebabnya skema yang benar diagram yang ditunjukkan pada Gambar 12 di sebelah kanan harus dikenali.