Светодиоды пиранья как подключить. Светодиоды «Пиранья» Примеры использования

Главное отличие светодиодов Пиранья от светодиодов SMD

Светодиоды Пиранья – что такое? И почему такое необычное «хищное» название получили светоизлучающие кристаллы.

Конечно же, они не имеют ничего общего с южно-американской рыбой, кроме некоторого внешнего сходства.

Ассоциация с рыбой возникает из-за четырех выводов-«зубов», выходящих из корпуса вниз. На выводах имеются ограничители высоты установки корпуса над платой, из-за которых они похожи на зазубрины на зубах пираньи.

Корпус светодиодов типа «пиранья», в международном обозначении Piranha – это прозрачный прямоугольный в плане элемент, внутри которого расположен светоизлучающий кристалл, накрытый сверху линзой.

Главное отличие от SMD-светодиодов в том, что SMD-светодиоды – это безвыводные корпуса, которые приклеиваются к поверхности печатной платы, после чего подключаются к контактным площадкам этой платы пайкой. Светодиод SMD – это светоизлучающий кристалл, помещенный в керамический корпус, на боковых гранях которого методом вжигания металла в поверхность керамики выполнены контактные площадки. Кристалл приклеивается или припаивается на поверхность подложки и от контактных площадок на корпусе до полупроводниковых структур кристалла идут алюминиевые или золотые проволочные выводы. Они привариваются к кристаллу.

Некоторые характеристики светодиодов Пиранья

Корпуса светодиодов «пиранья» изготавливаются из прозрачного компаунда на основе эпоксидных полимеров. Они имеют вертикальные металлические выводы, которые вводятся в отверстия печатных плат и припаиваются к контактным площадкам с одной или с обеих сторон платы. Эти корпуса, например, в компании CREE обозначаются как Р4 и носят название Пиранья или Piranha.

Рассмотрим основные характеристики светодиодов Пиранья .

Светодиоды Пиранья по классификации компании CREE относятся к группе сверхъярких. Рабочий ток этих светодиодов в пределах десятков миллиампер (30, 50, 70 мА).

Сверхяркие светодиоды Пиранья имеют квадратный корпус, из которого вниз выходят четыре вывода. Размеры корпуса 7,6 х 7,6 мм, в его верхней части расположена выпуклая линза. Корпуса имеют три варианта исполнения:

Р41 – линза круглая, углы рассеяния света – 40, 70 и 100 град. для синих, янтарных, зеленых светодиодов, для белых – 60 и 90 град, световой поток, Лм – от 4,4 до 13,2;
Р42 – углы 120 град. цвет – красный, зеленый, синий и янтарный, световой поток – от 11 (синий) до13,2 (янтарный);
Р43 – угол – 40/35, поток – 2,13 – 8,2.

Достоинства светодиодов Пиранья

Достоинств у этих светоизлучающих кристаллов множество. Важнейшие из них:

Большое количество тепла, отводимого от кристалла, обеспечивается металлическими вертикальными выводами, которые впаиваются в печатную плату, и позволяет эффективно отводить тепло, в том числе через печатные проводники.
Стойкость к вибрациям и ударам – обеспечена малой массой элементов конструкции и их приклеиванием и сваркой.
Плоская и/или выпуклая линзы обеспечивают большой выбор углов рассеивания света.
При массовом производстве монтаж на плату поддается автоматизации.
Возможна установка корпуса над платой с небольшим зазором, который позволяет дополнительно отводить тепло.

Светодиоды «Пиранья» выпускает и наш постоянный партнер – компания Arlight . Познакомиться с ними можно .

Светодиод представляет собой полупроводниковый кристалл в корпусе или без него с двумя выводами (проволочными или контактными площадками), которые являются контактами питания.

Он проводит электрический ток только в направлении от анода к катоду, при этом на анод подают положительное напряжение, а на катод – отрицательное.
Световой диод нельзя подключать к источнику питания непосредственно, т.к. он выйдет из строя, произойдет электрический пробой (сгорит). Для правильного включения в электрическую цепь ему нужен ограничитель, что и делают, устанавливая последовательно со светодиодом резистор. Такой резистор называется ограничительным. Кроме резистора, может устанавливаться интегральная или использоваться AC/DC-преобразователи.

При огромной разновидности типов светодиодов, все они имеют параметры, по которым они различаются, а это существенно влияет на способ их питания.

Основные параметры, на которые следует обращать внимание это:

сила тока (ток прямой номинальный);
падение напряжения (напряжение между катодом и анодом при прохождении номинального прямого тока).

Чтобы осуществить подключение светодиодов, какмаломощных, так и сверхмощных,необходим источник питания, который выдает напряжение не меньше, чем падение напряжения. Это аксиома. На упаковке со световыми диодами имеется его характеристика - , которая указывает величину падения напряжения.

Способы подключения

Как подключить светодиод или несколько светодиодов? Как правильно соединить их в схему или ? Как просто присоединить светодиоды к колонке или к звуковой карте компьютера, да и еще так, чтобы они мигали в такт музыке?

Для этого рассмотрим особенности подключения различных светодиодов.

Из практики известно, что при подключении к разным напряжениям питания одного светового диода необходимы ограничительные резисторы на следующее электрическое сопротивление:

от 3 до 5 В – 100 Ом;
от 5 до 9 В – 220 Ом;
от 9 до 15 В – 470 Ом;
от 15 до 28 В – 2 кОм;
220 В – 150 кОм.

Использовав следующую формулу:

где: R – сопротивление резистора (Ом);

U – напряжение питания (В);

dU – падение напряжения (В);

I – номинальный ток светодиода (А).

Последовательное подключение светодиодов вносит в эту формулу следующие изменения – вставляется вместо одного падения напряжения сумма падений напряжения всех световых диодов, имеющихся в схеме, при этом они должны иметь одинаковый номинальный ток, но номинальное падение напряжения может быть разным.

Мощность резистора

Необходимая мощность резистора подсчитывается по формуле:

где: Р – мощность резистора (Вт);

U пит. – напряжение источника питания (В);

U пад. – прямое падение напряжения на светодиоде (В);

R – сопротивление резистора (Ом).

Параллельное подключение требует знания всего лишь одного правила – нельзя соединять светодиоды на один резистор. К каждому световому диоду необходимо подключать свой резистор. Расчеты ведутся точно так же, как и для одиночного включения.

Подключение светодиодов большой мощности

Разрабатывались специально для осуществления освещения и подсветки и имеют мощность от 1 до 5 и более Вт. Основной характеристикой таких светодиодов является световой поток, который измеряется в люменах. Их отличительная черта – в процессе работы значительно нагреваются. Именно поэтому они чаще всего устанавливаются на радиатор или включаются через токовый драйвер. Для этого, в зависимости от мощности и места установки, используются драйверы:

LEDDRV5 - для световых диодов 1Вт (0,35А);
LEDDRV13 для световых диодов 3Вт и 5Вт.

К драйверу возможно подключение от 1 до 5 светодиодов, причем все они будут питаться одинаковым током.

Хорошим вариантом является использование AC/DC-преобразователей, имеющих стабилизированный ток. Это позволяет отказаться от установки внешних компонентов, таких как резистор или драйвер. Кроме того, это упрощает подключение мощных световых диодов, делает удобной эксплуатацию и снижает стоимость системы.

Сверхяркие светодиоды «Пиранья»

Светодиоды Пиранья состоит из 3-х диодов, расположенных в пластиковом корпусе, прямоугольной формы, который залит компаундом. Является аналогом светильника и светодиодной лампы. Широко применяется в оптоэлектронной промышленности. Выпускается 5 цветов.

Преимущества пираньи:

повышенная сила свечения (до 18 люменов);
низкое энергопотребление;
маркировка провода, упрощающая монтаж;
вибро- и удароустойчивость;
повышенный срок эксплуатации.

Подключается светодиод пиранья к источнику питания так же, как и мощные световые диоды. Характеристика указывается на упаковке.

RGB светодиоды

Относятся к источникам декоративного света и применяются в сувенирной продукции и для подсветки. В одном светодиоде RGB размещаются кристаллы синего, зеленого и красного цвета, что позволяет синтезировать любой оттенок. Производителями выпускаются белые и матричные RGB светодиоды. Монтаж прост – Подключение светодиодов ргб к источнику питания, который в свою очередь питается от сети 220 В. Управление цветом осуществляется с помощью специального устройства, называемого контроллером.

В наших предыдущих статьях мы много раз описывали процесс изготовления платы для установки в автомобиль различных светодиодных модулей. Использование метода ЛУТ дает очень широкие возможности для реализации самых смелых идей. Однако в последнее время все чаще наши клиенты задают вопрос о том, как сделать по этой технологии плату, которая была бы больше размером, чем стандартный лист А4. Дело в том, что у абсолютного большинства имеется принтер, который способен печатать только в формате А 4 и, следовательно, более крупные платы изготовить по методу ЛУТ не представляется возможным. В этой статье мы постараемся подробно описать, как с помощью. Метода ЛУТ делать составные платы на примере «светодиодных ресничек».

Светодиодный модуль, который необходимо создать имеет длину 43 см. А так как в наличии имеется принтер и сканер формата А4 (длина А4 составляет 29,7 см, если что), то плату необходимо делать составную.

Для начала нарисуем плату и распечатаем ее на 2 разных листах А4. Важно делать плату немного с запасом, чтобы впоследствии удалить лишнее. По методу ЛУТ переносим изображение на тектолит.

Наносим на платы метки соединения, чтобы проще было монтировать цельную плату. Теперь платы готовы к травлению.
Вырезаем лишний текстолит и переходим к травлению.

Аккуратно отрезаем лишнее по линии разреза. Край должны быть максимально плоскими, чтобы обе платы соединились и выглядели как единое целое.

Удаляем все лишнее и приступаем к припаиванию светодиодов и резисторов.

С обратной стороны платы спаиваем сами платы между собой.

Плата готова.

Теперь ее легко можно использовать в качестве светодиодных ресничек. Достаточно подобрать рассеиватель и можно устанавливать модуль в автомобиль.

Описание

Универсальный модуль светодиода. Подойдет для проектов, где необходимо добавить цветную индикацию, не прибегая к пайке обычных светодиодов. Модуль подключается посредством трехпроводного шлейфа. Для удобства соединения рекомендуем использовать Sensor Shield. В отличии от обычного светодиода - светодиоды «пиранья» светят намного ярче. Очень удобно использовать для проектов подсветки, гирлянд, светомузыки, дополнительного освещения.

Встроенный транзистор позволяет использовать модуль в цепях с напряжением 3,3 В и 5 В. Поддерживается управление яркостью с помощью ШИМ.

Внимание! Будьте осторожны при работе с яркими светодиодами! Не смотрите на светодиод с близкого расстояния!

Технические характеристики

Рабочее напряжение: 3,3 - 5 В

Максимальный потребляемый ток (для белого или синего): 8,5 мА

Максимальный потребляемый ток (для красного, жёлтого, зелёного): 10 мА

Физические размеры

Габаритные размеры модуля Д х Ш х В: 30 х 20 х 7 мм

Плюсы использования

Несколько цветов светодиодов для различных проектов (красный, жёлтый, зелёный, синий, белый)

Лёгкое подключение к Sensor shield

Не требует дополнительных радиодеталей (всё включено в модуль)

Не требует пайки

Прост в работе

Управление яркостью светодиода с помощью ШИМ

Очень яркое свечение

Минусы использования

Дороже чем обычный светодиод

Примеры подключения и использования

Пример 1

В примере демонстрируется самая простая задача по работе со светодиодом - включение и отключение на 1 секунду.

Схема подключения:

Скетч для загрузки:

int LED = 9 ; } void loop() { digitalWrite (LED, HIGH ) ; // включение светодиода delay (1000 ) ; // задержка на 1 секунду // выключение светодиода delay (1000 ) ; // задержка на 1 секунду }

Пример 2. Управление с клавиатуры

Данный пример демонстрирует изменение времени включенного и выключенного состояния в зависимости от введенного значения с клавиатуры. По умолчанию значение времени установлено в 1 секунду (1000 миллисекунд). После загрузки скетча на контроллер, необходимо открыть монитор сериал порта, куда требуется ввести цифровое значение нового времени работы светодиода в миллисекундах отличное от нуля. Светодиод начинает мигать с частотой нового введённого времени.

Пример протестирован на контроллере Smart UNO.

Схема подключения:

Скетч для загрузки:

int LED = 9 ; //объявление пина подключения модуля int M_S = 1000 ; //переменная для хранения времени задержки void setup() { pinMode (LED, OUTPUT ) ; // установка пина как выходной Serial .begin (9600 ) ; } void loop() { if (Serial .available () > 0 ) { if (val != 0 ) { M_S = val; //записать его в переменную хранения времени } } digitalWrite (LED, HIGH ) ; // включение светодиода delay (M_S) ; // задержка на 1 секунду digitalWrite (LED, LOW ) ; // выключение светодиода delay (M_S) ; // задержка на 1 секунду }

Пример 3. Управление с помощью ШИМ

Данный пример демонстрирует изменение яркости свечения светодиода. Светодиод из выключенного состояния постепенно зажигается ярче, а затем постепенно затухает. Далее всё повторяется.

Пример протестирован на контроллере Smart UNO.

Схема подключения:

Скетч для загрузки:

int LED = 9 ; //объявление пина подключения модуля void setup() { pinMode (LED, OUTPUT ) ; // установка пина как выходной } void loop() { //первый цикл увеличивает яркость for (int i = 0 ; i < 1024 ; i++ ) { //цикл от 0 до 1024 analogWrite (LED, i) ; delay (100 ) ; //задержка в 100 миллисекунд } //второй цикл уменьшает яркость for (int i = 1024 ; i >= 0 ; i-- ) { analogWrite (LED, i) ; //записать значение яркости на порт светодиода delay (100 ) ; //задержка в 100 миллисекунд } }

Пример 4. Управление с помощью ШИМ (значение вводится с клавиатуры)

Данный пример демонстрирует изменение яркости свечения светодиода. Светодиод мигает с периодичностью 100 миллисекунд. По умолчанию яркость светодиода задана в 500 единиц (половина возможной яркости). После загрузки скетча в контроллер, открыв монитор Serial порта, можно ввести требуемую яркость. Однако, значение яркости будет программно ограничено между значениями 0 и 1023 (минимальное и максимальное значения).

Пример протестирован на контроллере Smart UNO.

Схема подключения:

Скетч для загрузки:

int LED = 9 ; //объявление пина подключения модуля int BRIGHTNESS = 500 ; //переменная для хранения яркости void setup() { pinMode (LED, OUTPUT ) ; // установка пина как выходной Serial .begin (9600 ) ; // инициализация Serial-порта } void loop() { if (Serial .available () > 0 ) { //если что-то пришло из сериал порта int val = Serial .parseInt () ; //считать значение в переменную if (val != 0 ) { // если считанное значение отлично от 0 BRIGHTNESS = constrain (val, 0 , 1023 ) ; //записать его в переменную яркости, ограничив значение } } analogWrite (LED, BRIGHTNESS) ; // включение светодиода с заданной яркостью delay (1000 ) ; // задержка на 1 секунду digitalWrite (LED, LOW ) ; // выключение светодиода delay (1000 ) ; // задержка на 1 секунду }