Bu dört temel parametreyi anlayın, LED gösterge uygulama tasarımı aslında zor değil
LED teknolojisi daha olgun hale geliyor. LED göstergeler çoğu ekipman ve devrede görülebilir. LED'leri gerçekten seçerken ve tasarlarken nelere dikkat edilmelidir? LED birçok içeriği kapsamaktadır.Bu makale temel olarak en temel LED göstergesini seçerken dikkat edilmesi gereken temel parametreleri ve tasarım örneklerini tanıtmaktadır. Sonraki makaleler ultraviyole LED'ler gibi özel LED'lerin seçimini ve tasarımını tanıtacaktır.
LED göstergesinin temel parametreleri
Digi-key'in resmi web sitesinde birçok farklı LED türü vardır ve farklı parametrelere göre doğru LED'i seçebilirsiniz.
Components / LED-Indication-Discrete / 4072
Şekil 1 Dijital tuşlu LED gösterge parametre seçim arayüzü
Parametre 1
dalga boyu
Tepe dalgaboyu baskın dalga boyu. İnsan gözünün görebildiği ışık, makinenin görebildiği ışıkla tam olarak aynı değildir. Dolayısıyla ifade edilecek iki dalga boyu göstergesi vardır: baskın dalga boyu ve tepe dalga boyu.
-
Tepe dalga boyu: Maksimum spektral ışık yoğunluğu veya radyasyon gücüne karşılık gelen dalga boyu.
-
Baskın dalga boyu: Işık kaynağı tarafından yayılan ana ışığın rengine karşılık gelen dalga boyu, göz tarafından ana dalga boyu olarak görülebilir.
Genel olarak konuşursak, iki parametre çok farklı değildir. Seçim esas olarak uygulamaya bağlıdır. Optik bir alet üzerinde kullanılıyorsa, aletin bu zamanda dalga boyunu tanımlaması gerekir ve seçim sırasında tepe dalgaboyu geçerli olmalıdır. Talimatlar için kullanılıyorsa, alıcı insan olduğu için baskın dalga boyu daha fazla düşünülmelidir.
Şekil 2 Digi-key LED baskın dalga boyu ve tepe dalgaboyu parametre seçimi
Renk ve dalga boyu . Renk ve dalga boyu arasında bire bir uyum vardır. Malzemeleri seçerken öncekiyle aynı renkte LED yedekleri bulmak istiyorsanız. Dalgaboyu parametresi doğrudan karşılaştırılabilir. Dalga boyu aynıysa renk de aynıdır. Aşağıdaki, yaygın renklerin dalga boyu aralığıdır.
-
Kırmızı: R (610nm-640nm)
-
Sarı (Sarı): Y (580nm-595nm)
-
Mavi: B (455nm-490nm)
-
Yeşil: G (501nm-540nm)
-
Mor (Mor): P (380nm-410nm)
Parametre 2
ışık şiddeti
ışık şiddeti (Millicandela, birim mcd) ışık kaynağının yoğunluğunun, yani aletin alabileceği ışığın parlaklığının bir ölçüsüdür.
Şekil 3 Dijital tuşlu LED ışık yoğunluğu parametre seçimi
Pratik uygulamalarda insan gözü, ışığın farklı dalga boylarını farklı algılar. Aynı ışık yayan enerji LED'i ile kırmızı ışığın yeşil ışıktan çok daha parlak olduğunu hissedeceğiz. Gerçek tasarımda bazen farklı renkteki LED'lerin aynı anda kullanılması gerekir. Tüm LED'lerin parlaklığının tutarlı olmasını sağlamak için, daha yüksek ışık yoğunluğuna sahip yeşil bir LED seçmeyi düşünebilirsiniz.
Parametre 3
İleri gerilim ileri akımı
LED bir çeşit diyottur Genel olarak, ileri iletim durumunda, ileri voltaj Vf, LED'in ışık yayması için gerekli olan nominal voltaj olarak anlaşılabilir. İleri çalışma akımı If, LED'in ışık yayması için gereken nominal akım olarak anlaşılabilir. Genel olarak konuşursak, ileri çalışma akımı ne kadar büyükse, LED'in parlaklığı da o kadar büyük olur.
Şekil 4 Digi-key LED ileri voltaj ve ileri akım parametresi seçimi
İleri akım ne kadar büyükse, sıcaklık o kadar yüksek olur ve ömür etkilenir. Ortam sıcaklığı yüksek olduğunda, daha uzun LED'ler için ileri akımın azaltılması önerilir. Birçok üretici, ilgili sıcaklık eğrisini ve nominal ileri akımı veri sayfasında listeleyecektir.
Şekil 5 Sıcaklık dereceli ileri akım eğrisi (QTB QBLP631-AG)
Parametre 4
LED paketi
İki ana paketleme türü vardır: yama ve sıralı.
Tablo 1 LED paket türleri
Genel olarak, yamanın kapladığı hacim daha küçük olacaktır. Aşağıdakiler, SMD paketinin ilgili parametreleridir.
Ayrıca boyuta göre de seçilebilir Aşağıdaki şekildeki uzunluk ve genişlik esas olarak yama paketinin boyutuna atıfta bulunur.
LED tasarım örnekleri
Aşağıda, en basit LED gösterge tasarımına bir örnek verilmiştir. Örnek olarak (QTB QBLP631-AG) alalım: LED ileri voltajı 2.0V, LED ileri akımı 20mA. Ayarlanabilir parlaklığa sahip bir LED göstergesi gerçekleştirmek ister. 5V'luk bir voltaj kaynağı / pilin, LED ileri akımının 10mA ile 20mA arasında değişmesini gerektirdiği bilinmektedir.
Ardından seri olarak ayarlanabilir bir direnç bağlayın. Akım 20mA olduğunda, LED'in parlaklığı şu anda maksimumdur ve bu zamanda direnç = (5V-2V) / 20mA = 150'dir. Akım 10mA olduğunda, direnç = (5V-2V) / 10mA = 300 ve LED'in parlaklığı en parlak olanın yarısına düşer. Aşağıdaki şekil devre şemasıdır.
Şekil 6 Ayarlanabilir LED tasarım örneği
LED karartma tasarımı
Geleneksel yüksek güçlü LED aydınlatmada triyaklar (TRIAC) kullanılabilir. TRIAC karartmadan önce, çoğunlukla akkor lambaların ve halojen lambaların kısılması için kullanılıyordu. Geleneksel akkor lambalar ve halojen lambalar LED'lerle değiştirildiğinde, TRIAC karartma belirli bir derecede uyumluluğa sahiptir. Bu tür bir şema genellikle ev aydınlatma çözümlerinde kullanılır.
TRIAC, iki silikon kontrollü doğrultucunun (Silikon Kontrollü Doğrultucu) ters paralel bağlantısı olarak görülebilir. Akım olmadığında silikon kontrollü doğrultucu otomatik olarak kapanacaktır. Kapı tetik akımı verdiğinde silikon kontrollü doğrultucu tekrar açılır. Karartma, kapının akımını bir kapasitör direnç ağı üzerinden kontrol ederek elde edilebilir.
Şekil 7 LED TRIAC karartma
Gerçek LED uygulama sürecinde, birçok yüksek kaliteli ve yüksek güvenilirlikli LED uygulamasında darbe genişlik modülasyonu (PWM) kullanılır. PWM kontrolü, ölçüm ve iletişimden güç kontrolü ve dönüştürmeye kadar birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Frekans 100Hz'ye ulaştığında, insan gözü bariz ışık ve karanlık değişiklikleri zorlukla algılayabilir. Analog devreyi kontrol etmek için mikroişlemcinin dijital çıkışını kullanın. Mikroişlemci, belirli bir frekansta kare dalga çıkışı verir ve LED lambanın parlaklık kontrolü, yüksek seviye ve düşük seviyenin görev oranı ayarlanarak gerçekleştirilebilir. PWM kontrolünde, voltaj genellikle veri sayfasında belirtilen ileri voltajı kullanır.
Aşağıdaki şekil üç farklı darbe türünü göstermektedir. Darbe süresi Tp, darbe süresi T, görev döngüsü D (D = Tp / T). LED'in parlaklığı, görev döngüsü ayarlanarak ayarlanabilir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, ilk darbe dalga formu LED'in orta parlaklıkta parlamasını sağlar. Orta darbe dalga formu LED parlaklığını koyulaştırır. Alt darbe dalga formu LED parlaklığını daha parlak hale getirir.
Şekil 8 LED PWM kontrolü
Deneyimin özeti
LED göstergesini seçerken ve tasarlarken, hayat sigortası için doğru LED göstergeyi seçerken, temel parametrelerin dikkate alınması gerekir:
-
dalga boyu: Dalgaboyu renge karşılık gelir.
-
ışık şiddeti: LED'in aynı radyasyon yoğunluğu ile kırmızı ışığın yeşil ışıktan çok daha parlak olduğunu hissedeceğiz.
-
İleri gerilim ileri akımı : Tahrik tasarımıyla ilgili.
LED gösterge sistemi tasarım aşamasında, ana tasarım konuları şunları içerir:
-
Basit tasarım şeması, seri olarak bir direnç güç kaynağı, ışık emisyonunu gerçekleştirebilir.
-
Geleneksel ev aydınlatması için TRIAC karartma düşünülebilir.
-
Bazı yüksek kaliteli ve yüksek güvenilirlikli LED uygulamaları için PWM kontrolü kullanılabilir.
Digi-Key'in makalelerini beğendin mi?
Şimdi Digi-Key'in resmi web sitesine gidin veya Digi-Key'in resmi WeChat'i takip edin!
www.digikey.com.cn
