LED de três cores. Aplicação de LEDs em circuitos eletrônicos Então, o que é um LED?

Na fabricação de diversas estruturas eletrônicas, os LEDs são frequentemente utilizados, por exemplo, em unidades de exibição ou operação de equipamentos de sinalização. Provavelmente todo mundo já trabalhou com LEDs indicadores convencionais, mas nem todo mundo usa um LED de duas cores com dois terminais, porque poucos engenheiros eletrônicos novatos sabem disso. Portanto, vou contar um pouco sobre isso e naturalmente conectaremos um LED bicolor à rede Tensão CA 220 V, pois este tema, por um motivo que desconheço, é de crescente interesse.

E assim, sabemos que um LED “normal” passa corrente apenas em uma direção: quando o positivo é aplicado ao ânodo e o negativo da fonte de energia é aplicado ao cátodo. Se você alterar a polaridade da fonte de tensão, nenhuma corrente fluirá.

Um LED de duas cores com dois terminais consiste em dois diodos costas com costas conectados em um invólucro comum. Além disso, o corpo ou, mais precisamente, a lente tem tamanhos padrão e também apenas duas conclusões.

Uma característica especial é que cada terminal de LED serve como ânodo de um LED e cátodo do segundo.

Se você aplicar um sinal de mais a um pino e um sinal de menos ao segundo pino da fonte de alimentação, um LED ficará bloqueado e o segundo acenderá, por exemplo, em verde.

Quando a polaridade da fonte de alimentação for alterada, o LED verde ficará bloqueado e o LED vermelho acenderá.

LEDs bicolores estão disponíveis em tais combinações de cores:

- vermelho - verde;

- azul - amarelo;

- verde - âmbar;

- vermelho - amarelo.

Como conectar um LED bicolor com dois terminais a uma rede 220 V

Este LED é conveniente para usar em corrente alternada, já que não há necessidade de usar diodo reverso. Portanto, para conectar um LED bicolor à tensão de 220 V CA, basta adicionar apenas um resistor limitador de corrente.

É necessário fazer imediatamente uma alteração aqui que a tensão nominal na rede, que também é a mesma na tomada, a partir de outubro de 2015, não é mais a habitual 220 V, mas sim 230 V. Esses e outros dados estão refletidos em GOST 29433-2014. A mesma norma fornece desvios permitidos do valor da tensão nominal de 230 V:

— valor nominal 230 V;

— máximo 253 V (+10%);

— mínimo 207 V (-10%);

— mínimo sob carga 198 V (-14%).

Com base nessas suposições, é necessário calcular a resistência do resistor limitador de corrente para que ele não superaqueça e flua corrente suficiente através do LED para que ele acenda normalmente com as flutuações de tensão máximas permitidas na rede.

Cálculo de um resistor limitador de corrente

Portanto, embora o valor da corrente nominal seja 20 mA, tomaremos o valor da corrente calculada de um LED de duas cores como 7 mA = 0,007 A. Nesse valor ele brilha normalmente, pois o brilho do LED não é diretamente proporcional a a corrente que flui através dele.

Vamos determinar a resistência do resistor limitador de corrente a uma tensão nominal na tomada de 230 V:

R = U/I = 230 V / 0,007 A = 32857 Ohm.

Da faixa padrão de valores de resistor, selecionamos 33 kOhm.

Agora vamos calcular a dissipação de potência do resistor:

P = I 2 R = 0,007 2 ∙33000 = 1,62 W.

Aceitamos um resistor de 2 watts.

Vamos recalcular para o caso da tensão máxima permitida para um determinado valor da resistência do resistor:

I = U/R = 253/33000 = 0,0077 A = 7,7 mA.

P = I 2 R = 0,0077 2 ∙33000 = 1,96 W.

Como você pode ver, quando a tensão aumenta em uns aceitáveis ​​10%, a corrente também aumentará em 10%, porém, a dissipação de potência do resistor não ultrapassará 2 W, portanto não superaquecerá.

Quando a tensão diminui em um valor aceitável, a corrente também diminuirá. Ao mesmo tempo, a dissipação de potência do resistor também diminuirá.

Daí a conclusão: como indicador da presença de uma tensão de rede de 230 V, basta utilizar um LED bicolor com dois terminais e um resistor limitador de corrente com resistência de 33 kOhm com potência de dissipação de 2 C.

Todo mundo agora está familiarizado com LEDs. A tecnologia moderna é simplesmente impensável sem eles. São luzes e lâmpadas LED, indicando diferentes modos de operação eletrodomésticos, iluminando telas de monitores de computador, televisões e muitas outras coisas que você não consegue lembrar imediatamente. Todos os dispositivos listados contêm diodos emissores de luz visíveis de várias cores: vermelho, verde, azul (RGB), amarelo, branco. As tecnologias modernas permitem obter quase todas as cores.

Além dos LEDs visíveis, existem LEDs infravermelhos e ultravioletas. A principal área de aplicação de tais LEDs são os dispositivos de automação e controle. O suficiente para lembrar. Se os primeiros modelos de controle remoto eram usados ​​exclusivamente para controlar televisores, agora eles são usados ​​para controlar aquecedores de parede, condicionadores de ar, ventiladores e até eletrodomésticos de cozinha, como multicozinhas e máquinas de fazer pão.

Então, o que é um LED?

Na verdade, não é muito diferente do habitual - continua o mesmo junção p-n, e ainda a mesma propriedade básica - condutividade unidirecional. Como estudando p-n transição, descobriu-se que, além da condutividade unidirecional, essa mesma transição possui várias propriedades adicionais. Durante a evolução da tecnologia de semicondutores, estas propriedades foram estudadas, desenvolvidas e melhoradas.

O radiofísico soviético (1903 - 1942) deu uma grande contribuição ao desenvolvimento dos semicondutores. Em 1919, ingressou no famoso e ainda conhecido Laboratório de Rádio de Nizhny Novgorod e, a partir de 1929, trabalhou no Instituto de Física e Tecnologia de Leningrado. Uma das áreas de atuação do cientista era o estudo do brilho fraco e quase imperceptível dos cristais semicondutores. É neste efeito que funcionam todos os LEDs modernos.

Este brilho fraco ocorre quando a corrente passa pela junção pn na direção direta. Mas agora esse fenômeno foi estudado e melhorado tanto que o brilho de alguns LEDs é tal que você pode simplesmente ficar cego.

A gama de cores dos LEDs é muito ampla, quase todas as cores do arco-íris. Mas a cor não é obtida alterando a cor da caixa do LED. Isto é conseguido adicionando impurezas dopantes à junção pn. Por exemplo, a introdução de uma pequena quantidade de fósforo ou alumínio produz cores em tons de vermelho e amarelo, enquanto o gálio e o índio emitem luz de verde a verde. cor azul. A caixa do LED pode ser transparente ou fosca, se a caixa for colorida, então é simplesmente um filtro de luz que combina com a cor; brilho p-n transição.

Outra forma de receber cor desejadaé a introdução de um fósforo. Um fósforo é uma substância que produz luz visível quando exposta a outras radiações, até mesmo infravermelhas. Tom clássico exemplo - lâmpadas luz do dia. No caso dos LEDs, a cor branca é obtida pela adição de um fósforo a um cristal azul.

Para aumentar a intensidade da emissão, quase todos os LEDs possuem lentes de foco. Freqüentemente, a extremidade de um corpo transparente, de formato esférico, é usada como lente. Nos LEDs infravermelhos, às vezes a lente parece opaca, na cor cinza esfumaçado. Embora recentemente os LEDs infravermelhos tenham sido produzidos simplesmente em uma caixa transparente, estes são os usados ​​em vários sistemas de controle remoto.

LEDs bicolores

Também conhecido por quase todos. Por exemplo, um carregador para celular: Enquanto o carregamento está em andamento, o indicador acende em vermelho e, quando o carregamento é concluído, acende em verde. Esta indicação é possível graças à existência de LEDs bicolores, que podem ser tipos diferentes. O primeiro tipo são LEDs de três terminais. Um pacote contém dois LEDs, por exemplo, verde e vermelho, conforme mostrado na Figura 1.

Figura 1. Diagrama de conexão do LED bicolor

A figura mostra um fragmento de um circuito com um LED de duas cores. EM nesse caso mostra um LED de três terminais com um cátodo comum (às vezes com um ânodo comum) e sua conexão. Neste caso, você pode ligar um ou outro LED, ou ambos ao mesmo tempo. Por exemplo, será vermelho ou verde, e quando dois LEDs são acesos ao mesmo tempo, ele ficará amarelo. Se você usar a modulação PWM para ajustar o brilho de cada LED, poderá obter vários tons intermediários.

Neste circuito, você deve prestar atenção ao fato de que os resistores limitadores estão incluídos separadamente para cada LED, embora pareça que você pode sobreviver com apenas um incluindo-o na saída comum. Mas com esta ativação, o brilho dos LEDs mudará quando um ou dois LEDs forem ligados.

Que tensão é necessária para um LED? Esta pergunta pode ser ouvida com frequência por quem não está familiarizado com as especificidades do funcionamento do LED ou simplesmente por pessoas que estão muito distantes da eletricidade. Neste caso, é necessário explicar que o LED é um dispositivo controlado por corrente e não por tensão. Você pode ligar o LED pelo menos em 220V, mas a corrente que passa por ele não deve exceder o máximo permitido. Isto é conseguido conectando um resistor de lastro em série com o LED.

Mas ainda assim, lembrando a tensão, deve-se notar que ela também desempenha grande papel, porque os LEDs têm uma alta tensão direta. Se para um diodo de silício convencional essa tensão for de cerca de 0,6...0,7V, então para um LED esse limite começa em dois volts ou mais. Portanto, o LED não pode acender com tensão de 1,5V.

Mas com esta ligação, ou seja, 220V, não devemos esquecer que a tensão inversa do LED é bastante pequena, não mais do que algumas dezenas de volts. Portanto, medidas especiais são tomadas para proteger o LED de alta tensão reversa. A maneira mais fácil é contra-conectar um diodo de proteção em paralelo, que também pode não ser de tensão particularmente alta, por exemplo KD521. Sob a influência da tensão alternada, os diodos abrem alternadamente, protegendo-se mutuamente da alta tensão reversa. O diagrama do circuito para conexão do diodo de proteção é mostrado na Figura 2.

Figura 2. Diagrama de conexão paralelo ao LED diodo protetor

LEDs de duas cores também estão disponíveis em um pacote com dois terminais. Neste caso, a cor do brilho muda quando a direção da corrente muda. Exemplo clássico- indicação do sentido de rotação do motor CC. Não se deve esquecer que um resistor limitador deve ser conectado em série com o LED.

Recentemente, um resistor limitador foi simplesmente embutido no LED e, por exemplo, nas etiquetas de preços da loja, eles simplesmente escrevem que esse LED é classificado para 12V. Os LEDs piscantes também são marcados por tensão: 3V, 6V, 12V. Dentro desses LEDs existe um microcontrolador (você pode até vê-lo através da caixa transparente), portanto qualquer tentativa de alterar a frequência de intermitência não produz resultados. Com esta marcação, você pode ligar o LED diretamente na fonte de alimentação na tensão especificada.

Desenvolvimentos de rádios amadores japoneses

Acontece que o rádio amador não é praticado apenas em países ex-URSS, mas também num “país eletrônico” como o Japão. É claro que mesmo um radioamador japonês comum é incapaz de criar dispositivos muito complexos, mas soluções de circuitos individuais merecem atenção. Você nunca sabe em que esquema essas soluções podem ser úteis.

Aqui está uma visão geral de dispositivos relativamente simples que usam LEDs. Na maioria dos casos, o controle é feito a partir de microcontroladores e não há como escapar disso. Mesmo para um circuito simples, é mais fácil escrever um programa curto e soldar o controlador em um pacote DIP-8 do que soldar vários microcircuitos, capacitores e transistores. Outra coisa atraente sobre isso é que alguns microcontroladores podem operar sem nenhuma peça acoplada.

Circuito de controle de LED bicolor

Um esquema interessante para controlar um poderoso LED de duas cores é oferecido por rádios amadores japoneses. Mais precisamente, dois são usados ​​aqui LEDs poderosos com corrente de até 1A. Mas, devemos assumir que também existem poderosos LEDs de duas cores. O diagrama é mostrado na Figura 3.

Figura 3. Circuito de controle para um poderoso LED de duas cores

O chip TA7291P foi projetado para controlar motores CC de baixa potência. Disponibiliza vários modos, nomeadamente: rotação para a frente, rotação para trás, paragem e travagem. O estágio de saída do microcircuito é montado por meio de um circuito em ponte, que permite realizar todas as operações acima. Mas valeu a pena aplicar um pouco de imaginação e, vejam só, o microcircuito tem uma nova profissão.

A lógica do microcircuito é bastante simples. Como pode ser visto na Figura 3, o microcircuito possui 2 entradas (IN1, IN2) e duas saídas (OUT1, OUT2), às quais estão conectados dois potentes LEDs. Quando os níveis lógicos nas entradas 1 e 2 são iguais (00 ou 11 não faz diferença), então os potenciais de saída são iguais, ambos os LEDs estão apagados.

Em diferentes níveis lógicos nas entradas, o microcircuito funciona da seguinte forma. Se uma das entradas, por exemplo, IN1, tiver nível lógico baixo, a saída OUT1 será conectada ao fio comum. O cátodo do LED HL2 também é conectado ao fio comum através do resistor R2. A tensão na saída OUT2 (se houver lógica na entrada IN2) neste caso depende da tensão na entrada V_ref, o que permite ajustar o brilho do LED HL2.

Neste caso, a tensão V_ref é obtida a partir de pulsos PWM do microcontrolador utilizando a cadeia integradora R1C1, que regula o brilho do LED conectado à saída. O microcontrolador também controla as entradas IN1 e IN2, o que permite obter uma grande variedade de tonalidades de luz e algoritmos de controle de LED. A resistência do resistor R2 é calculada com base na corrente máxima permitida dos LEDs. Como fazer isso será descrito abaixo.

A Figura 4 mostra a estrutura interna do chip TA7291P e seu diagrama de blocos. O diagrama é retirado diretamente da folha de dados, portanto mostra um motor elétrico como carga.

Figura 4.

Por diagrama estruturalÉ fácil rastrear o caminho da corrente através da carga e como controlar os transistores de saída. Os transistores são ligados aos pares, na diagonal: (superior esquerdo + inferior direito) ou (superior direito + inferior esquerdo), o que permite alterar a direção e a velocidade do motor. No nosso caso, acenda um dos LEDs e controle seu brilho.

Os transistores inferiores são controlados pelos sinais IN1, IN2 e são projetados simplesmente para ligar e desligar as diagonais da ponte. Os transistores superiores são controlados pelo sinal Vref e regulam a corrente de saída. O circuito de controle, mostrado simplesmente como um quadrado, também contém um circuito de proteção contra curtos-circuitos e outras circunstâncias imprevistas.

A lei de Ohm, como sempre, ajudará nesses cálculos. Deixe os dados iniciais para o cálculo serem os seguintes: tensão de alimentação (U) 12V, corrente através do LED (I_HL) 10mA, o LED está conectado a uma fonte de tensão sem nenhum transistor ou microcircuito como indicador de ligação. A queda de tensão no LED (U_HL) é de 2V.

Então é bastante óbvio que o resistor limitador receberá tensão (U-U_HL), - dois volts foram “comidos” pelo próprio LED. Então a resistência do resistor limitador será

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

Não se esqueça do sistema SI: tensão em volts, corrente em amperes, resulta em Ohms. Se o LED for aceso por um transistor, então no primeiro colchete a tensão da seção coletor-emissor do transistor aberto deve ser subtraída da tensão de alimentação. Mas, como regra, ninguém faz isso; precisão de centésimos de por cento não é necessária aqui e não funcionará devido à dispersão dos parâmetros das peças. Todos os cálculos em circuitos eletrônicos forneça resultados aproximados, o resto deve ser alcançado através de depuração e configuração.

LEDs tricolores

Além dos bicolores, recentemente eles se difundiram. O seu principal objetivo é a iluminação decorativa em palcos, festas, festas de fim de ano ou discotecas. Esses LEDs possuem corpo com quatro terminais, sendo um deles ânodo ou cátodo comum, dependendo do modelo específico.

Mas um ou dois LEDs, mesmo os de três cores, são de pouca utilidade, então você tem que combiná-los em guirlandas, e para controlar as guirlandas usar todos os tipos de dispositivos de controle, que são mais frequentemente chamados de controladores.

Montar guirlandas de LEDs individuais é enfadonho e desinteressante. Portanto, em últimos anos a indústria passou a produzir tiras baseadas em LEDs de três cores (RGB). Se as fitas de uma cor forem produzidas com uma tensão de 12 V, a tensão operacional das fitas de três cores geralmente será de 24 V.

As tiras de LED são marcadas por tensão porque já contêm resistores limitadores, portanto podem ser conectadas diretamente a uma fonte de tensão. As fontes são vendidas no mesmo local que as fitas.

Controladores especiais são usados ​​para controlar LEDs e tiras de três cores para criar vários efeitos de iluminação. Com a ajuda deles, é possível simplesmente trocar LEDs, ajustar o brilho, criar diversos efeitos dinâmicos, além de desenhar padrões e até pinturas. A criação de tais controladores atrai muitos rádios amadores, naturalmente aqueles que sabem escrever programas para microcontroladores.

Usando um LED de três cores, você pode obter quase qualquer cor, porque a cor da tela da TV também é obtida pela mistura de apenas três cores. Aqui é apropriado relembrar outro desenvolvimento dos rádios amadores japoneses. Dela diagrama de circuito mostrado na Figura 5.

Figura 5. Diagrama de conexão do LED de três cores

Um poderoso LED de três cores de 1W contém três emissores. Com os valores do resistor indicados no diagrama, a cor do brilho é branca. Ao selecionar os valores do resistor, é possível uma ligeira mudança na tonalidade: de branco frio para branco quente. No projeto do autor, a lâmpada foi projetada para iluminar o interior de um carro. Eles (os japoneses) deveriam ficar tristes? Para não se preocupar em manter a polaridade, é fornecida uma ponte de diodos na entrada do dispositivo. O dispositivo é montado em uma placa de ensaio e é mostrado na Figura 6.

Figura 6. Placa de desenvolvimento

O próximo desenvolvimento dos rádios amadores japoneses também é de natureza automotiva. Este dispositivo para iluminação da placa, claro, com LEDs brancos é mostrado na Figura 7.

Figura 7. Diagrama de um dispositivo para iluminação de placa em LEDs brancos

O design utiliza 6 LEDs potentes e ultrabrilhantes com corrente máxima de 35mA e fluxo luminoso de 4lm. Para aumentar a confiabilidade dos LEDs, a corrente através deles é limitada a 27 mA usando um chip estabilizador de tensão conectado como um circuito estabilizador de corrente.

Os LEDs EL1...EL3, resistor R1, juntamente com o microcircuito DA1 formam um estabilizador de corrente. Uma corrente estável através do resistor R1 mantém uma queda de tensão de 1,25 V. O segundo grupo de LEDs é conectado ao estabilizador exatamente através do mesmo resistor R2, portanto a corrente através do grupo de LEDs EL4...EL6 também será estabilizada no mesmo nível.

A Figura 8 mostra um circuito conversor para alimentar um LED branco a partir de uma célula galvânica com tensão de 1,5V, o que claramente não é suficiente para acender o LED. O circuito conversor é muito simples e controlado por um microcontrolador. Na verdade, o microcontrolador tem uma frequência de pulso de cerca de 40KHz. Para aumentar a capacidade de carga, os pinos do microcontrolador são conectados aos pares em paralelo.

Figura 8.

O esquema funciona da seguinte maneira. Quando os pinos PB1, PB2 estão baixos, as saídas PB0, PB4 estão altas. Neste momento, os capacitores C1, C2 são carregados até aproximadamente 1,4V através dos diodos VD1, VD2. Quando o estado das saídas do controlador muda para o oposto, a soma das tensões de dois capacitores carregados mais a tensão da bateria será aplicada ao LED. Assim, quase 4,5 V serão aplicados ao LED na direção direta, o que é suficiente para acender o LED.

Tal conversor pode ser montado sem microcontrolador, simplesmente em um chip lógico. Esse diagrama é mostrado na Figura 9.

Figura 9.

Um gerador de ondas quadradas é montado no elemento DD1.1, cuja frequência é determinada pelas classificações R1, C1. É nesta frequência que o LED piscará.

Quando a saída do elemento é DD1.1 alto nível a saída de DD1.2 é naturalmente alta. Neste momento, o capacitor C2 é carregado através do diodo VD1 da fonte de alimentação. O caminho de carregamento é o seguinte: mais fonte de alimentação - DD1.1 - C2 - VD1 - DD1.2 - menos fonte de alimentação. Neste momento, apenas a tensão da bateria é aplicada ao LED branco, o que não é suficiente para acender o LED.

Quando o nível na saída do elemento DD1.1 torna-se baixo, um nível alto aparece na saída do DD1.2, o que leva ao bloqueio do diodo VD1. Portanto, a tensão no capacitor C2 é somada à tensão da bateria e esta soma é aplicada ao resistor R1 e ao LED HL1. Essa quantidade de tensão é suficiente para ligar o LED HL1. Então o ciclo se repete.

Como testar um LED

Se o LED for novo, tudo é simples: o terminal um pouco mais comprido é o positivo ou o ânodo. É este que deve ser conectado ao positivo da fonte de alimentação, naturalmente não esquecendo do resistor limitador. Mas em alguns casos, por exemplo, o LED foi soldado de uma placa antiga e seus fios têm o mesmo comprimento, é necessário um teste de continuidade.

Os multímetros se comportam de maneira um tanto incompreensível em tal situação. Por exemplo, um multímetro DT838 no modo de teste de semicondutores pode simplesmente acender levemente o LED que está sendo testado, mas o indicador mostra uma pausa.

Portanto, em alguns casos, é melhor verificar os LEDs conectando-os através de um resistor limitador a uma fonte de alimentação, conforme mostrado na Figura 10. O valor do resistor é 200...500 Ohm.

Figura 10. Circuito de teste de LED

Figura 11. Sequência de LEDs

Calcular a resistência do resistor limitador é fácil. Para fazer isso, você precisa somar a tensão direta em todos os LEDs, subtraí-la da tensão da fonte de alimentação e dividir o restante resultante pela corrente fornecida.

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

Vamos supor que a tensão da fonte de alimentação seja 12V e a queda de tensão nos LEDs seja 2V, 2,5V e 1,8V. Mesmo que os LEDs sejam retirados da mesma caixa, ainda pode haver uma grande dispersão!

De acordo com as condições do problema, a corrente é ajustada para 20 mA. Resta substituir todos os valores na fórmula e saber a resposta.

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

Figura 12. Conexão paralela de LEDs

No fragmento esquerdo, todos os três LEDs estão conectados através de um resistor limitador de corrente. Mas por que este esquema está riscado, quais são as suas deficiências?

É aqui que entra em jogo a variação nos parâmetros do LED. A maior corrente fluirá pelo LED que possui menor queda de tensão, ou seja, menor resistência interna. Portanto, com esta ligação não será possível obter um brilho uniforme dos LEDs. Portanto, o circuito correto deve ser considerado o circuito mostrado na Figura 12 à direita.

LEDs multicoloridos, ou RGB, como também são chamados, são usados ​​para exibir e criar iluminação colorida que muda dinamicamente. Na verdade, não há nada de especial neles, vamos descobrir como funcionam e o que são LEDs RGB.

Estrutura interna

Na verdade, um LED RGB consiste em três cristais de uma única cor combinados em uma única caixa. O nome RGB significa Vermelho – vermelho, Verde – verde, Azul – azul, de acordo com as cores que cada cristal emite.

Essas três cores são básicas e, ao misturá-las, forma-se qualquer cor; essa tecnologia é usada há muito tempo na televisão e na fotografia. Na imagem acima você pode ver o brilho de cada cristal individualmente.

Nesta foto você vê o princípio de misturar cores para obter todas as tonalidades.

Cristais em LEDs RGB podem ser conectados de acordo com o seguinte esquema:

Com ânodo comum;

Com cátodo comum;

Não conectado.

Nas duas primeiras opções, você verá que o LED possui 4 pinos:

Ou 6 conclusões neste último caso:

Você pode ver na foto que há três cristais claramente visíveis sob a lente.

Almofadas de montagem especiais são vendidas para esses LEDs, e as atribuições dos pinos são até indicadas nelas.

Os LEDs RGBW não podem ser ignorados; sua diferença é que em seu invólucro existe outro cristal que emite luz; branco.

Naturalmente, não poderíamos prescindir de tiras com esses LEDs.

Esta imagem mostra uma faixa com LEDs RGB, montada de acordo com um circuito com ânodo comum; a intensidade do brilho é ajustada controlando o “-” (menos) da fonte de alimentação;

Para alterar a cor de uma fita RGB, são usados ​​​​controladores RGB especiais - dispositivos para comutar a tensão fornecida à fita.

Aqui está a pinagem RGB SMD5050:

E nas fitas, não há particularidades de trabalhar com fitas RGB, tudo permanece igual aos modelos monocromáticos.

Existem também conectores para conectar tiras de LED sem solda.

Aqui está a pinagem de um LED RGB de 5 mm:

Como a cor do brilho muda

O ajuste da cor é realizado ajustando o brilho da radiação de cada um dos cristais. Nós já olhamos.

O controlador RGB para fita funciona com o mesmo princípio: contém um microprocessador que controla o terminal negativo da fonte de alimentação - conecta-o e desconecta-o do circuito da cor correspondente. Normalmente, um controle remoto está incluído no controlador. Os controladores vêm em capacidades diferentes, seu tamanho depende disso, começando por um tão miniatura.

Sim, um dispositivo tão poderoso em um gabinete do tamanho de uma fonte de alimentação.

Eles estão conectados à fita de acordo com o seguinte esquema:

Como a seção transversal das trilhas da fita não permite conectar o próximo trecho da fita em série com ela, se o comprimento do primeiro ultrapassar 5 m, é necessário conectar o segundo trecho com fios diretamente do controlador RGB .

Mas você pode sair da situação e não puxar 4 fios adicionais a 5 metros do controlador e usar um amplificador RGB. Para que funcione, é necessário esticar apenas 2 fios (mais e menos 12V) ou alimentar outra fonte de alimentação da fonte de 220V mais próxima, além de 4 fios de “informação” do segmento anterior (R, G e B) são necessário para receber comandos do controlador, para que toda a estrutura brilhe igualmente.

E o próximo segmento já está conectado ao amplificador, ou seja, ele usa o sinal do pedaço de fita anterior. Ou seja, você pode alimentar a fita a partir do amplificador, que ficará localizado diretamente próximo a ela, economizando tempo e dinheiro na colocação dos fios do controlador RGB primário.

Ajustamos o LED RGB com nossas próprias mãos

Portanto, existem duas opções para controlar LEDs RGB:

Aqui está uma versão do circuito sem usar Arduino e outros microcontroladores, usando três drivers CAT4101 capazes de fornecer corrente de até 1A.

Porém, agora os controladores são bem baratos e se você precisar regular uma faixa de LED, é melhor comprar opção pronta. Os circuitos com Arduino são muito mais simples, principalmente porque você pode escrever um esboço com o qual definirá manualmente a cor ou a seleção das cores será automática de acordo com um determinado algoritmo.

Conclusão

Os LEDs RGB permitem criar efeitos de iluminação interessantes; são utilizados em design de interiores, como retroiluminação de eletrodomésticos e para efeito de expansão da tela da TV. Não há diferenças especiais ao trabalhar com eles em relação aos LEDs convencionais.

Os LEDs multicoloridos surgiram depois dos bicolores “vermelho-verde”, quando os avanços da tecnologia possibilitaram colocar emissores azuis em seus cristais. A invenção dos LEDs “azuis” e “brancos” fechou completamente o círculo RGB: agora tornou-se possível exibir qualquer cor do arco-íris na faixa de comprimento de onda visível de 450...680 nm com qualquer saturação.

Existem diversas formas de produzir luz “LED” branca (justamente “luz”, já que a “cor” branca não existe na natureza).

O primeiro método é aplicar um fósforo na superfície interna da lente LED “azul” amarelo. “Azul” mais “amarelo” somam um tom próximo do branco. Foi assim que foram criados os primeiros LEDs “brancos” do mundo.

O segundo método consiste em aplicar três camadas de fósforo, azul, verde e vermelho, à superfície de um emissor de luz operando na faixa ultravioleta de 300...400 nm (radiação invisível). Ocorre mistura de componentes espectrais, como em uma lâmpada fluorescente.

O terceiro método é a tecnologia de tela de televisão LCD. Em um substrato, emissores “vermelho”, “azul” e “verde” são colocados próximos uns dos outros (como três armas em um tubo de imagem). As proporções das cores são definidas por diferentes correntes em cada emissor. A mistura final das tintas até obter uma tonalidade branca é realizada pela lente difusora de luz da caixa.

O quarto método é implementado nos chamados LEDs “quânticos”, nos quais pontos “quânticos” vermelhos, verdes e azuis ou, em outras palavras, nanocristais luminescentes são aplicados a um wafer semicondutor comum. Esta é uma direção promissora de economia de energia, mas ainda exótica.

Hoje, os LEDs multicoloridos do terceiro tipo, com derivações de três emissores, são de interesse da prática amadora. Eles podem ser usados ​​para criar dispositivos de exibição de informações em cores, por exemplo, na forma de telas de televisão LED. Um pixel dessa tela pode brilhar em azul (470 nm), verde (526 nm) ou vermelho (630 nm). No total, isso permite obter quase o mesmo número de tonalidades dos monitores de computador.

LEDs multicoloridos vêm em tipos de quatro e oito pinos. No primeiro caso, existem três terminais para emissores vermelho (R), verde (G) e azul (B), complementados por um quarto terminal para cátodo ou ânodo comum. Na versão de seis pinos, três pinos totalmente autônomos LED RGB ou dois pares de duas cores: “vermelho-azul”, “verde-azul”. Os LEDs de oito pinos também possuem um emissor “branco”.

Ponto interessante. Está provado que a maioria dos homens não percebe com precisão as cores na parte vermelha do espectro. A própria Mãe Natureza é a culpada por isso por causa do gene OPNlLW localizado no cromossomo X. Os homens têm um gene, mas as mulheres têm duas cópias dele, que compensam mutuamente os defeitos um do outro. Manifestação na vida cotidiana - as mulheres, via de regra, distinguem bem os tons framboesa, bordô e escarlate, e para muitos homens esses tons parecem igualmente vermelhos... Portanto, ao projetar equipamentos, é necessário evitar cores “conflitantes” e não forçar o usuário a procurar a diferença em pequenos detalhes.

Na Fig. 2.17, a... e mostra diagramas para conectar LEDs multicoloridos de quatro e seis pinos ao MK.

Arroz. 2.17. Esquemas para conectar LEDs multicoloridos ao MK (início):

R3* co a) a corrente através de cada um dos três emissores de vermelho (R), verde (G) e azul (B) é determinada pelos resistores R2...R4 - não mais que 20...25 mA para cada linha MK. O resistor R1 organiza o feedback de corrente negativo. Com sua ajuda, o brilho geral do brilho é reduzido quando três emissores são ligados simultaneamente;

b) semelhante à Fig. 2.17, a, mas para o LED HL1 com ânodo comum e com nível LOW ativo nas saídas MK;

c) o controle PWM de três canais fornece uma gama completa de cores RGB. As resistências dos resistores R1…R3 são selecionadas dentro de uma ampla faixa de acordo com a sensação subjetiva de cor do equilíbrio de branco com três emissores ligados. Para uma transição uniforme de uma cor para outra, é necessária uma lei de controle PWM não linear. A corrente média através de uma linha MK durante um período PWM não deve exceder 20...25 mA em corrente de pulso não mais que 40 mA;

d) semelhante à Fig. 2.17, v, mas para o LED HL1 com ânodo comum e com nível BAIXO ativo de sinais PWM;

e) o LED HL1 contém três emissores completamente autônomos com cabos separados da caixa, o que dá uma certa liberdade de ação. Por exemplo, você pode conectar indicadores de acordo com um circuito com um ânodo comum e um cátodo comum; SOBRE

Sobre a Fig. 2.17. Diagramas de conexão de LEDs multicoloridos para MK (final):

f) simulador de LED multicolorido. Três LEDs convencionais HL1..HL3 nas cores vermelho, verde e azul são estruturalmente colocados em uma caixa difusora de luz comum. Para melhor imitar o original, você pode usar LEDs SMD de tamanho pequeno;

g) potentes LEDs multicoloridos não podem ser conectados diretamente ao MK, devido à baixa capacidade de carga das portas. São necessários interruptores transistorizados com uma corrente permitida de pelo menos 500 mA para LEDs de “um watt” (350 mA) e pelo menos 1 A para LEDs de “três watts” (700 mA). Recomenda-se alimentar o LED MK e HL1 a partir de fontes diferentes através de um estabilizador de tensão para que a interferência da comutação de uma carga poderosa não interfira na operação do programa. Se a tensão de alimentação do LED HL1 for alta, a resistência dos resistores R4...R6 e sua potência devem ser aumentadas. O próprio LED deve ser instalado em um radiador de 5...10 cm 2;

h) o LED HL1 de seis pinos é controlado a partir de quatro linhas MK. Ao combinar níveis BAIXO/ALTO, diferentes tons de cores podem ser alcançados. Idealmente, uma mistura de azul e verde produz azul, e uma mistura de vermelho e verde produz amarelo;

i) o LED de saída HL1 permite não só misturar as cores vermelho (R), verde (G), azul (B), mas também ajustar a sua saturação adicionando um componente branco (W). Cada um dos emissores LED HL1 é projetado para uma corrente de operação de 350 mA, portanto é necessário prever medidas para uma remoção eficaz de calor com um radiador metálico.

Sua região:

Retirada no escritório

Retirada no escritório em Moscou

• O escritório está localizado a 5 minutos a pé da estação de metrô Taganskaya, na Bolshoi Drovyanoy Lane, prédio 6.
• Se feito antes das 15h00 de um dia de semana, o pedido poderá ser retirado após as 17h00 do mesmo dia, caso contrário - no dia útil seguinte após as 17h00. Ligaremos e confirmaremos a disponibilidade do pedido.
• Você pode receber seu pedido das 10h00 às 21h00, sete dias por semana, após estar pronto. Seu pedido estará esperando por você dentro de 3 dias úteis. Se você quiser prolongar o prazo de validade, basta escrever ou ligar.
• Por favor, anote o número do seu pedido antes de sua visita. É necessário no recebimento.
• Para chegar até nós, apresente seu passaporte, diga que está em Amperka e pegue o elevador até o 3º andar.

• de graça

Entrega por correio em Moscou

• Entregamos no dia seguinte se você fizer o pedido antes das 20h, caso contrário - em dias alternados.
• Os entregadores trabalham de segunda a sábado, das 10h00 às 22h00.
• Você pode pagar seu pedido em dinheiro após o recebimento ou online ao fazer seu pedido.

• 250₽

Entrega no PickPoint

• Escolha Ponto.
• Você pode pagar seu pedido em dinheiro após o recebimento ou online ao fazer seu pedido.

• 240₽

Entrega por correio em São Petersburgo

Entrega por correio em São Petersburgo

• Entregamos em um dia se você fizer o pedido antes das 20h, caso contrário - em dois dias.
• Os entregadores trabalham de segunda a sábado, das 11h00 às 22h00.
• Ao concordar com um pedido, você pode selecionar um intervalo de entrega de três horas (o primeiro é das 12h00 às 15h00).
• Você pode pagar seu pedido em dinheiro após o recebimento ou online ao fazer seu pedido.

• 350₽

Entrega no PickPoint

• A entrega no ponto de coleta é moderna, conveniente e maneira rápida receba seu pedido sem ligar ou pegar correios.
• Um ponto de coleta é um quiosque com uma pessoa ou um conjunto de caixas de ferro. Eles são colocados em supermercados, centros de escritórios e outros locais populares. Seu pedido chegará no local que você selecionar.
• Você pode encontrar o local mais próximo no mapa PickPoint.
• O prazo de entrega é de 1 a 8 dias dependendo da cidade. Por exemplo, em Moscou é de 1 a 2 dias; em São Petersburgo - 2-3 dias.
• Quando a encomenda chegar ao ponto de recolha, receberá um SMS com um código para a receber.
• A qualquer momento conveniente, dentro de três dias, você pode ir ao ponto e receber seu pedido usando um código SMS.
• Você pode pagar seu pedido em dinheiro após o recebimento ou online ao fazer seu pedido.
• O custo de entrega começa em 240 rublos dependendo da cidade e do tamanho do pedido. É calculado automaticamente durante a finalização da compra.

• 240₽

Entrega no ponto de coleta

Entrega no PickPoint

• A entrega em um ponto de coleta é uma forma moderna, conveniente e rápida de receber seu pedido sem ligar ou pegar transportadores.
• Um ponto de coleta é um quiosque com uma pessoa ou um conjunto de caixas de ferro. Eles são colocados em supermercados, centros de escritórios e outros locais populares. Seu pedido chegará no local que você selecionar.
• Você pode encontrar o local mais próximo no mapa PickPoint.
• O prazo de entrega é de 1 a 8 dias dependendo da cidade. Por exemplo, em Moscou é de 1 a 2 dias; em São Petersburgo - 2-3 dias.
• Quando a encomenda chegar ao ponto de recolha, receberá um SMS com um código para a receber.
• A qualquer momento conveniente, dentro de três dias, você pode ir ao ponto e receber seu pedido usando um código SMS.
• Você pode pagar seu pedido em dinheiro após o recebimento ou online ao fazer seu pedido.
• O custo de entrega começa em 240 rublos dependendo da cidade e do tamanho do pedido. É calculado automaticamente durante a finalização da compra.

Correios

• A entrega é realizada na agência dos correios mais próxima departamentos em qualquer localidade Rússia.
• A tarifa e o prazo de entrega são ditados pelos Correios Russos. Em média, o tempo de espera é de 2 semanas.
• Entregamos o pedido no Correio Russo em dois dias úteis.
• Você pode pagar seu pedido em dinheiro no recebimento (pagamento na entrega) ou online no momento de fazer seu pedido.
• O custo é calculado automaticamente durante o pedido e deve ser em média cerca de 400 rublos.