Индикаторный светодиод: Почему мы испортили индикаторные светодиоды и что нужно менять / Хабр

Почему мы испортили индикаторные светодиоды и что нужно менять / Хабр

Ах, этот скромный индикаторный светодиод. Он есть практически у всей домашней электроники, у всех интегральных модулей, и вообще у всего, что потребляет электричество. В стародавние времена скромный индикатор неярко светился с задней части панели, и всё было нормально. Но потом настали 1990-е, и всё полетело к чертям.

Дело не в технологиях, а в том, как вы их используете.

С большой яркостью приходит и большая ответственность.

В 90-х было много хорошего: Nirvana, Linux, и, конечно же, голубой светодиод. Как и Teen Spirit, последним слишком быстро начали злоупотреблять: технология быстро стало символом всего нового и крутого, вплоть до боли в глазах покупающей публики.

Это решение по уровню глупости встаёт в один ряд с другими спорными решениями, вроде взятия автомобиля напрокат прямо в аэропорту или вторжения в Россию зимой. Уверен, что многие согласятся, что индикаторный светодиод должен сообщать нам о текущем состоянии устройства. Он должен светить достаточно ярко для того, чтобы его можно было при желании увидеть. Чего ему не нужно делать, так это сиять с яркостью взорвавшейся звезды, или освещать всю комнату. Однако в отчаянных попытках дизайнеров новых продуктов сделать вид, что они стоят на переднем краю технологий, всё заполонили новые и яркие светодиоды.

Эта ситуация доставляет пользователям головную боль по многим причинам. Количество электронных устройств в доме за последние десятилетия сильно увеличилось, и у большинства из них есть собственный индикаторный светодиод. Что хуже, многие из них используются в спальнях – будь то ноутбуки, телефонные зарядки, телевизоры и прочее. Из-за увеличения яркости этих индикаторов, многие из которых не выключаются, средняя спальня теперь напоминает новогоднюю ёлку.

Зарядка от Samsung, которую предполагается использовать на прикроватной тумбочке, была такой яркой, что пользователю пришлось взломать её, чтобы приглушить.

А мода на использование с этой целью голубых светодиодов лишь ухудшает эту проблему. В человеческом глазу есть особые рецепторы, чувствительные к синему цвету, которые используются не только для зрения. Они также используются для распознавания синего цвета неба, что координирует наши внутренние циркадные ритмы, сопоставляя их с циклом день/ночь. На эту систему может повлиять наблюдение за искусственным синим цветом, и исследователи считают, что в результате могут пострадать наши циклы сна.

Часть проблемы состоит в том, что большая часть светодиодов на рынке сегодня имеют яркий синий цвет. Их включают в проекты устройств, не обращая внимания на чрезмерную светимость, потому, что это просто сделать – или же дизайнеры просто не смогли обновить свои предпочтения стандартного номинала токоограничивающего резистора.

Если я вижу яркое свечение на потолке потому, что я не выключил кнопку Caps Lock перед тем, как отправиться спать – это проблема. То же касается зарядок телефона и ноутбука. Я не должен оборачивать устройство в несколько слоёв изоленты для того, чтобы спрятать огонёк, который должен был изначально тускло светиться. Если устройство достаточно надёжно работает, я, скорее всего, вовсе не буду на него смотреть!

Как делать правильно

Мы все, конечно, любим световые индикаторы на системном блоке, и от хорошего индикаторного светодиода есть польза. Он говорит нам о том, что мы пишем очень агрессивное письмо с пугающими большими буквами, что наша зарядка и правда получает вкусный переменный ток, и что на наш монитор поступает питание, но он просто не включён до конца (ладно, ну действительно, кому какое дело до этого?). Пусть они и необходимы – но это не может служить оправданием того, что их настолько неправильно делают. Очень важно составить несколько правил их правильной реализации и использования.

Amiga 500 – пример максимально допустимой яркости. И даже тут уже есть небольшой перебор, хотя выбранные цвета не мешают работе наших внутренних часов.

Чрезмерной яркости надо избегать. Небольшие светодиоды легко можно приглушить простым изменением номинала резистора, поэтому нет оправданий для светодиодов, просто обозначающих наличие питания или переход в режим ожидания, но при этом освещающих всю комнату. Уровень яркости нужно приспособить для соответствующих вариантов использования устройства. У домашних компьютеров 1980-х не было проблем с чрезмерной яркостью индикаторов, поэтому предлагается взять пример с индикаторов от Amiga 500. Их среднюю яркость надо принять за максимум яркости для индикаторов на блоках питания или другой домашней электронике. Важно понимать, что на светодиод вы вообще не должны смотреть так часто, если только ваше оборудование не является жутко ненадёжным. А в этом случае у вас уже будут другие проблемы.

Давайте согласимся с тем, что «красный» означает «запись». Если что-то не сломано, не надо его чинить!

Также надо стандартизировать цвета, или хотя бы выбирать их осмысленно, для эффективного визуального представления. И хотя я удивляюсь красивому розовому светодиоду на Nintendo’s DSi, мы уже давно договорились о том, что красный цвет обозначает «запись», и нет никаких причин от этого отказываться. Если вашему устройству обязательно надо иметь светодиод, обозначающий режим ожидания (что, в самом деле?), сделайте его красным или оранжевым. А светодиоды питания должны быть зелёными. Не нужно этой ерунды «синий – значит, включён» – это просто показуха. Это не было крутым в 2001-м, и сегодня тоже не круто.

Также надо поставить под сомнение цель индикаторного светодиода. Слишком много светодиодов или слишком много цветов могут нас запутать. Светодиод зарядника для ноутбука должен иметь один цвет, обозначающий заряд – в идеале, зелёный. Если он оранжевый и зелёный, то что это означает-то? Заряжается и заряжен полностью? Сломан и заряжается? Если пользователю надо лезть в инструкцию, чтобы понять смысл индикаторного светодиода, то вы, наверное, могли сделать и получше.

Медленное мерцание не так отвлекает, как быстрое мигание, но нужно ли оно на самом деле?

Мигание нужно использовать, только когда это абсолютно необходимо. Светодиоды жёсткого диска и сетевой активности должны мигать, поскольку они обозначают постоянно изменяющееся состояние. Светодиод на микшерном пульте, обозначающий выключение звука, должен мигать, поскольку это спасёт начинающих техников, не могущих понять, почему нет звука. С другой стороны, светодиод на телевизоре в режиме ожидания мигать вообще не должен, поскольку если телевизор выключен, это значит, что никто не хочет обращать на него внимания.

Надеюсь, что эти правила станут отправной точкой для разработчиков устройств будущего. Зарядный коврик, предназначенный для прикроватного столика, уже не будет освещать всю комнату зловещим синим светом. Телевизор не будет беспрестанно мигать, не давая уснуть гостям, расположившимся на диване. Немного изменений – и все мы сможем отдохнуть, освободившись от отвлекающего сияния, и заняться своими делами. Конечно, это всего лишь мнение одного пожилого инженера.

Несколько вариантов схем как подключить светодиод к 220 вольтам (для световой индикации)

Порой возникает необходимость в подключении обычного, маломощного светодиода к переменному, сетевому напряжению 220 вольт в роли светового индикатора. Казалось бы нет ничего проще, чем взять и поставить последовательно светодиоду обычный резистор, который бы ограничивал силу тока в данной цепи. Но не все так просто. В этой статье давайте с вами рассмотрим наиболее распространенные варианты такого подключения, после чего можно будет выбрать наиболее лучшую схему с учетом имеющихся достоинств и недостатков.

Вариант №1 » последовательное включение светодиода и резистора.

Итак, первым вариантом все же будет схема, где последовательно к светодиоду подключается обычный резистор с нужным сопротивлением. Величину сопротивления можно вычислить по закону ома. Допустим у нас светодиод, рассчитанный на напряжение 3 вольта и потребляющий 9 миллиампер. Напряжение питания (220 В) разделится между резистором и светодиодом. Если на светодиоде осядет 3 вольта, то на резисторе осядет около 217 вольт. Ток в последовательных цепях во всех точках одинаковый (в нашем случае он будет равен 9 мА). И чтобы узнать сопротивление резистора мы 217 вольт делим на 9 миллиампер и получаем 24 ком (24000 ом).

Теоретически эта схема подключения светодиода к сети 220 вольт рабочая, но практически она скорее всего сгорит сразу при включении. Почему это так. Дело в том, что большинство обычных светодиодов рассчитаны на напряжение питания (при прямом своем включении, то есть плюс светодиода к плюсу источника питания и минус светодиода к минусу источника питания), где-то в пределах от 2,5 до 4,5 вольта. При прямом включении на светодиоде будет его рабочее напряжение (пусть 3 вольта), а излишек (217 вольт) осядет на резисторе. Обратное напряжение у светодиодов не такое уж и высокое (где-то около 30 вольт). И когда обратная полуволна переменного напряжения подается на светодиод, то светодиод просто выйдет из строя из-за слишком большого обратного напряжения, поданного на него. Напомню, что полупроводники при обратном включении имеют очень большое внутреннее сопротивление (гораздо большее чем стоящий в цепи резистор). Следовательно все сетевое напряжение осядет именно на светодиоде.

Вариант №2 » подключение светодиода с защитой от обратного напряжения.

В этом варианте схемы подключения индикаторного светодиода к сетевому напряжению 220 вольт имеется защита от чрезмерного высокого напряжения обратной полуволны, что подается на светодиод. То есть, в цепь добавлен обычный диод, который включен той же полярностью, что и светодиод. В итоге все излишнее высокое напряжение оседает на полупроводниках (при обратном включении питания, обратной полуволне переменного тока). Тот ток, что возникает в цепи при обратной полуволне настолько настолько мал, что его не хватает для пробиться светодиода при обратном его включении. Таким образом данная схема уже будет нормально работать. Хотя в этом варианте все же имеются свои недостатки, а именно будет достаточно сильно греться резистор. Его мощность должна быть не менее 2 Вт. Этот нагрев приводит к тому, что схема весьма не экономна, у нее низкий КПД. Помимо этого поскольку светодиод будет светить только при одной полуволне, то рабочая частота светодиода будет равна 25 Гц. Свечение светодиода при такой частоте будет восприниматься глазом с эффектом мерцания.

Вариант №3 » альтернативная схема подключения светодиода к 220 с защитой от обратного напряжения.

Эта схема похожа не предыдущую. Она также имеет защиту от чрезмерного напряжения обратной полуволны переменного напряжения. Если в первой схеме защитный диод стоял последовательно со светодиодом, то в данной схеме диод подключен параллельно, и имеет уже обратное включение относительно светодиоду. При одной полуволне переменного напряжения будет гореть индикаторный светодиод (на котором будет падение напряжения до рабочей величины светодиода), а при обратной полуволне диод будет находится в открытом состоянии и на нем также будет падение напряжения до величины (порядка 1 вольта) недостаточной для пробоя светодиода. Как и в предыдущей схеме недостатками будет значительный нагрев резистора и видимое мерцание светодиода, вдобавок эта схема будет больше потреблять электроэнергии из-за прямого включения диода.

Хотя вместо обычного диода можно поставить еще один светодиод.

Тогда в одну полуволну будет гореть один светодиод, ну а в обратную второй. Хотя в этом случае и будут светодиоды защищены от высокого обратного напряжения, но гореть каждый из них будет все равно с частотой 25 герц (будут оба мерцать).

Вариант №4 » лучшая схема с токоограничительным конденсатором, резистором и выпрямительным мостом.

Данный вариант схемы подключения индикаторного светодиода к сети 220 вольт считаю наиболее лучшим. Единственным недостатком (если можно так сказать) этой схемы является то, что в ней больше всего деталей. К достоинствам же можно отнести то, что в ней нет элементов, которые чрезмерно нагревались, поскольку стоит диодный мост, то светодиод работает с двумя полупериодами переменного напряжения, следовательно нет заметных для глаза мерцаний. Потребляет эта схема меньше всего электроэнергии (экономная).

Работает данная схема следующим образом. Вместо токоограничительного резистора (который был в предыдущих схемах на 24 кОм) стоит конденсатор, что исключает нагрев данного элемента. Этот конденсатор обязательно должен быть пленочного типа (не электролит) и рассчитан на напряжение не менее 250 вольт (лучше ставить на 400 вольт). Именно подбором его емкости можно регулировать величину силы тока в схеме. В таблице на рисунке приведены емкости конденсатора и соответствующие им токи. Параллельно конденсатору стоит резистор, задача которого сводится всего лишь к разряду конденсатора после отключения схемы от сети 220 вольт. Активной роли в самой схеме запитки индикаторного светодиода от 220 В он не принимает.

Далее стоит обычный выпрямительный диодный мост, который из переменного тока делает постоянный. Подойдут любые диоды (готовый диодный мост), у которых максимальная сила тока будет больше тока, потребляемого самим индикаторным светодиодом. Ну и обратное напряжение этих диодов должно быть не менее 400 вольт. Можно поставить наиболее популярные диоды серии 1N4007. Они дешево стоят, малы по размерам, рассчитаны на ток до 1 ампера и обратное напряжение 1000 вольт.

В схеме есть еще один резистор, токоограничительный, но он нужен для ограничения тока, который возникает от случайных всплесков напряжения, идущие от самой сети 220 вольт. Допусти если кто-то по соседству использует мощные устройства, содержащие катушки (индуктивный элемент, способствующий кратковременным всплескам напряжения), то в сети образуется кратковременное увеличение сетевого напряжения. Конденсатор данный всплеск напряжения пропускает беспрепятственно. А поскольку величина тока этого всплеска достаточна для того, чтобы вывести из строя индикаторный светодиод в схеме предусмотрен токоограничительный резистор, защищающий схему от подобный перепадов напряжения в электрической сети. Этот резистор нагревается незначительно, в сравнении с резисторами в предыдущих схемах. Ну и сам индикаторный светодиод. Его вы выбираете уже сами, его яркость, цвет, размеры. После выбора светодиода подбирайте соответствующий конденсатор нужной емкости руководствуясь таблицей на рисунке.

Видео по этой теме:

P.S. Альтернативным вариантом электрической светодиодной подсветки может быть классическая схема подключения неоновой лампочки (параллельно которой ставится резистор где-то на 500кОм-2мОм). Если сравнивать по яркости, то все таки она больше у светодиодной подсветки, ну а если особая яркость не требуется, то вполне можно обойтись данным вариантом схемы на неоновой лампе.

Подключение светодиода к сети 220В

Для питания светодиодов необходим источник постоянного тока. Кроме этого, этот ток должен быть стабилизирован. В бытовой сети напряжение 220В, что значительно больше, чем нужно для питания обычных светодиодов. Плюс, это напряжение переменное. Как же совместить несовместимое и подключить светодиод к сети 220В? Нет ничего невозможного, но сначала попробуем разобраться, для чего это подключение может вообще потребоваться.

Прежде всего, речь может идти о подключении мощных источников света. В этом случае совсем простыми способами не обойтись, потребуются специализированные драйвера или аналогичные приборы, которые будут способны выдать стабилизированный ток большой мощности. Оставим этот вариант напоследок.

Также часто бывает необходимо к 220В подключить маломощный индикаторный светодиод — для, собственно, индикации того, что напряжение в данный момент присутствует. Или может потребоваться маломощное дежурное освещение, для которого городить сложную электронику совсем не хочется. В этих случаях, если нужные токи светодиодов не превышают 20-25мА, можно обойтись минимальным количеством дополнительных деталей. Рассмотрим эти подключения подробнее.

Самый простой способ ограничения тока — использование резистора. Этот вариант подойдет и для сети переменного тока с напряжением 220В. Необходимо только учесть один важный нюанс: 220В — это ДЕЙСТВУЮЩЕЕ напряжение. Фактически же напряжение в бытовой сети меняется в более широких пределах — от -310В до +310В. Это, так называемое, АМПЛИТУДНОЕ напряжение. Подробнее, почему так — читайте в Википедии. Для нас же важно, что для расчета значений токоограничиваюжего резистора нужно использовать не действующее, а именно амплитудное значение сети переменного тока, т.е. 310В.

Сопротивление резистора рассчитывается по привычному закону Ома:

R = (U_a — U_L) / I, где U_a — амплитудное значение напряжения (310В), U_L — падение напряжения на светодиодах, I — требуемая сила тока.

Токоограничивающий резистор должен быть очень мощным, поскольку на нем будет рассеиваться большое количество тепла, которое будет зависеть от рабочего тока и сопротивления резистора:

P = I² * R

Резистор будет греться и, если окажется, что он не рассчитан на рассеивание того количества тепла, которое на нем выделяется, он достаточно эффектно сгорит. Поэтому про допустимую мощность резистора забывать ни в коем случае не следует, а для реального использования подбирать ее еще и с запасом. Если вам не хочется заниматься собственными расчетами значений резистора, можете воспользоваться «Калькулятором светодиодов».

Простые схемы для подключения светодиода к сети 220В с токоограничивающим резистором

Светодиоды способны выдержать только небольшое обратное напряжение (до 5-6В) и для работы в сети переменного тока им нужна защита. В самом простом случае для этого может быть использован диод, которые включается в цепь последовательно светодиоду. Требования к диоду — он должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 310В и на прямой ток, который нам нужен. Подойдет, например, диод 1N4007 — обратное напряжение 1000В, прямой ток 1А.

Второй вариант — включить диод параллельно светодиоду, но в обратном направлении. В этом случае подойдет любой маломощный диод, например, КД521 или аналогичный. Более того, можно вместо диода подключить второй светодиод (как и изображено на правой схеме). В этом случае они будут защищать друг друга и одновременно светиться.

Для ограничения тока в переменной сети можно использовать и, так называемый, балластный конденсатор. Это неполярный керамический конденсатор, который включается в цепь последовательно. Его допустимое напряжение должно быть, по меньшей мере, с полуторным запасом больше напряжения сети — не менее 400В. Ограничение тока будет зависеть от емкости конденсатора, которая может быть рассчитана по следующей эмпирической формуле:

C = (4,45 * I) / (U_a — U_L), где I — требуемый ток в миллиамперах. Значение емкости при этом получится в микрофарадах.

Использование балластного конденсатора для подключения светодиода к сети 220В

В приведенной выше схеме резистор R1 необходим для разряда конденсатора после отключения питания. Без его использования конденсатор C1 заряд в себе сохранит и пребольно ударит, если потом коснуться его выводом. Резистор R2 служит для ограничения начального тока заряда конденсатора C1. Использование его очень желательно, поскольку он продлевает срок службы других деталей, кроме того, при пробое конденсатора он будет служить предохранителем и сгорит первым, защитив остальную часть схемы.

Оставшиеся детали — светодиод D1 и защитный диод D2 уже знакомы нам с предыдущих схем.

Почему не использовать конденсаторы вместо токоограничивающего резистора все время? Дело в том, что высоковольтные конденсаторы достаточно крупные по размеру да и при их использовании резисторы все равно нужны — готовая схема в итоге займет больше места. Преимущество же их в том, что они практически не греются.

Приведенные схемы подключения светодиодов к сети 220В часто используются на практике. Индикаторные светодиоды можно встретить в выключателях с подсветкой.

Схема обычного выключателя с подсветкой

Как можно увидеть, здесь даже не используется защитный диод! Дело в том, что сопротивление резистора очень велико, итоговый ток получается очень небольшой — около 1мА. Светодиод светится совсем не ярко, но этого свечения хватает, чтобы подсветить выключатель в темной комнате.

Схемы с балластным конденсатором используются в простых светодиодных лампах.

Схема светодиодной лампы мощностью до 5Вт

Здесь ток выпрямляется диодным мостом. Резисторы R2 и R3 служат для защиты моста и светодиодов соответственно. Для уменьшения мерцания света используется конденсатор С2.

Как же быть, если к бытовой сети переменного тока необходимо подключить светодиоды общей мощностью в десятки и даже сотни ватт? Самый правильный вариант — использовать специализированные драйвера, которые позволят это сделать. Их можно приобрести уже готовыми или собрать самому. Подробнее об этом написано в статье «Схема драйвера для светодиода от сети 220В».

Есть еще один не совсем правильный, но достаточно простой и работающий способ — можно переделать электронный балласт компактной люминесцентной лампы (обычной домашней энергосберегайки). Несложные манипуляции позволят подключить светодиоды к сети 220В, используя старую лампу, которая стала светить тускло или перестала светить вовсе. Как это сделать — читайте в статье «Простой драйвер светодиода от сети 220В».

Как работает светодиод, устройство светодиода

Как работает светодиод
Устройство светодиодов
Как с помощью светодиодов получают разные цвета
Создание белого света с помощью светодиодов
Краткая история создания светодиодов  

Как работает светодиод

Как и любой диод, светодиод включает в себя один полупроводниковый р-п-переход (электронно-дырочный переход). С помощью процесса, носящего название легирование, материал n-типа обогащается отрицательными носителями заряда, а материал р-типа — положительными носителями заряда. Атомы в материале n-типа приобретают дополнительные электроны, а атомы в материале p-типа приобретают дырки — места на внешних электронных орбитах атомов, в которых отсутствуют электроны.

При приложении к диоду электрического поля электроны и дырки в материалах р- и n-типа устремляются к p-n-переходу. Когда носители заряда подходят к р-n-переходу, электроны инжектируются в материал p-типа. При подаче отрицательного напряжения со стороны материала n-типа через диод протекает электрический ток в направлении от материала n-типа в материал p-типа. Это называется прямым смещением.

Когда избыточные электроны переходят из материала n-типа в материал p-типа и рекомбинируют с дырками, происходит выделение энергии в виде фотонов, элементарных частиц (квантов) электромагнитного излучения. Все диоды испускают фотоны, но не все диоды испускают видимый свет. Материал, из которого изготавливается светодиод, выбирается таким образом, чтобы длина волны испускаемых фотонов находилась в пределах видимой области спектра излучения. Разные материалы испускают фотоны с разными длинами волн, что соответствует разным цветам испускаемого света.

Пучок видимого света, испускаемого светодиодом, является холодным, но так как в светодиодах имеются потери, то на р-n-переходе

генерируется тепло, иногда достаточно большое. Ограничение температуры р-п-перехода с помощью правильно сконструированного теплоотвода и других методов контроля температуры является критичным для обеспечения нормальной работы светодиода, оптимизации его светового потока и повышения срока службы.

Устройство светодиодов

Существует два основных типа светодиодов: индикаторные и осветительные. Индикаторные светодиоды, например, 5-миллиметровые, обычно являются недорогими, маломощными источниками света, пригодными для использования только в качестве световых индикаторов в индикаторных панелях и электронных приборах, для подсветки дисплеев компьютеров или приборных панелей автомобиля. Осветительные светодиоды, представленные светодиодами поверхностного монтажа (SMD), высокой яркости (НВ) и высокой мощности (HP) — это надежные мощные устройства, способные обеспечить нужный уровень освещенности и обладающие световым потоком, равным или превосходящим световой поток традиционных источников света, например, КАЛ.

Все осветительные светодиоды имеют одинаковую базовую конструкцию. Они включают в себя полупроводниковый чип (или кристалл), подложку, на которую он устанавливается, контакты для электрического подключения, соединительные проводники для подсоединения контактов к кристаллу, теплоотвод, линзу и корпус. (В некоторых светодиодах, например, в светодиодах TFFC, разработанных компанией Philips Lumileds, соединительные проводники не требуются.)

Так как индикаторные светодиоды являются маломощными, все генерируемое в них тепло рассеивается внутри самих светодиодов. Осветительные светодиоды, напротив, снабжаются корпусом для прямого припаивания к поверхности, что обеспечивает отвод тепла, генерируемого светодиодом. Хороший теплоотвод жизненно важен для обеспечения температурного режима и нормальной работы светодиода.

Как с помощью светодиодов получают разные цвета

Модель аддитивного смешения цветов применяется для света, непосредственно излучаемого световыми источниками. При смешении красного, зеленого и синего цветов получается белый цвет.

Светодиоды, изготовленные из разных полупроводниковых материалов, излучают свет разных цветов. Разные материалы испускают фотоны с разными длинами волн, что соответствует разным цветам видимого света.

В первых светодиодах использовались такие материалы, как фосфид галлия (GaP), тройное соединение AIGaAs и тройное соединение GaAsP. Они создавали излучение от красного до желто-зеленого цвета. В настоящее время GaP, AIGaAs и GaAsP используются только для изготовления индикаторных светодиодов, так как большие токи, необходимые для получения излучения, и большое тепло, выделяющееся при работе светодиодов, изготовленных из этих материалов, значительно сокращают срок их службы.

Модель субтрактивного смешения цветов применяется к отражающим поверхностям, таким как поверхности, покрытые красками или чернилами. При смешении в равных пропорциях красного, зеленого и синего цветов получается черный цвет.

Для производства осветительных светодиодов используются новые материалы, способные выдерживать необходимые уровни тока, высокий нагрев и высокую влажность. В красных и янтарных светодиодах высокой яркости применяются полупроводники алюминий -индий — галлий (AlInGaP), в синих, зеленых и голубых — индий — нитрид галлия (InGaN).

Светодиоды, изготовленные из AlInGaP и InGaN, в совокупности перекрывают почти всю область спектра видимого излучения с промежутком в области зеленожелтого и желтого цветов. Корпоративные цвета с применением желтого (например, Shell или McDonald’s) трудно получить с помощью одноцветных светодиодов.

Одним из способов получения «сложных» цветов является совместное использование в одном осветительном приборе светодиодов разных типов.

Основные материалы для производства монохромных светодиодов. AllnGaP и InGaN покрывают почти весь спектр видимого излучения для светодиодов высокой интенсивности, кроме желто-зеленой и желтой областей спектра с длиной волны 550-585 нанометров (нм). Цвета, соответствующие этому диапазону длин волн, могут быть получены с помощью совместного использования зеленых и красных светодиодов.

Миллионы цветовых оттенков

Производители светодиодов обычно предлагают светодиоды различных цветов — синий, голубой, зеленый, янтарный, красно-оранжевый, красный и т. д. Самостоятельно светодиод может излучать свет только одного цвета, который определяется используемым в нем полупроводниковым материалом. Настоящее волшебство начинается тогда, когда в одном приборе объединяются светодиоды разного цвета.

Именно объединение светодиодов разного цвета в одном световом приборе, таком как светильник или многокристальный светодиод, и управление интенсивностью излучения светодиодов разного цвета и обеспечивает получение миллионов оттенков. Подобно телевизионному экрану или компьютерному монитору, полноцветный светодиодный прибор реализует цветовую модель RGB (R — красный, G — зеленый, В — синий). Цветовая модель RGB — это модель аддитивного смешения цветов, которая применяется для света, непосредственно излучаемого его источниками. (Модель субтрактивного смешения цветов применяется к отражающим поверхностям, таким как поверхности, покрытые красками или чернилами.)

На диаграмме слева показано цветовое пространство МКО 1931, разработанное в 1931 г. Международной комиссией по освещению (МКО) для определения всего диапазона, или гаммы цветов, видимых стандартным наблюдателем. Ни одно из устройств — телевизионный экран, монитор компьютера, светодиодный световой прибор и другие трехцветные устройства — не может воспроизвести все цвета, различимые глазом человека. Гамма цветов, которую можно получить с помощью светодиодного светового прибора или многокристального светодиода, зависит от цветов отдельных красных, зеленых и синих светодиодов, используемых в них.

На диаграмме точки трех цветов отдельных светодиодов, используемых в трехцветном световом приборе, соответствуют вершинам треугольника. Теоретически прибор может воспроизвести любой цвет, соответствующей точкам внутри этого треугольника. На практике трехцветный светодиодный световой прибор обычно управляется цифровым контроллером и может воспроизвести определенное количество возможных цветов внутри треугольника. С помощью 8-битного трехцветного светодиодного прибора можно получить приблизительно 16,7 млн цветов (2563 цветов) — однако это количество уже превышает число цветов, которые человек способен различить в пределах данного цветового треугольника. (Цвета, лежащие вне границ цветового треугольника, могут быть различимы глазом человека, но световой прибор не сможет их воспроизвести.)

Способность полноцветных светодиодных световых приборов излучать свет любого цвета без использования светофильтров и других внешних устройств в корне отличает светодиоды от других источников света. Совместное использование полноцветных светодиодных источников света с контроллерами освещения позволяет создавать как простые цветовые эффекты, так и полноцветные световые шоу и даже крупномасштабные видеодисплеи.

Создание белого света с помощью светодиодов

Существует два способа получения белого света с помощью светодиодов:

• Согласно цветовой модели RGB, белый цвет получается с помощью пропорционального смешивания красного, зеленого и синего цветов. При использовании метода RGB белый свет получается при объединении излучения красного,зеленого и синего светодиодов.

Люминофорные гии получения белого света предполагают использование одного светодиода коротковолнового излучения, например, синего или ультрафиолетового, в комбинации с желтым люминофорным покрытием. Фотоны синего или ультрафиолетового излучения, генерируемые светодиодом, либо проходят через слой люминофора без изменения, либо преобразуются в нем в фотоны желтого света. Комбинация фотонов синего и желтого цвета создает белый свет.

Белый свет может быть получен в результате объединения только желтого и синего цвета. Этот эффект открыл в начале 18 века Исаак Ньютон при выполнении экспериментов с цветами.

Метод RGB дает возможность создавать белый свет точного оттенка, имеющий способность подчеркивать освещаемые цвета. Однако для создания белого цвета RGB требуется сравнительно сложное оборудование, так как в одном источнике необходимо использовать сразу три светодиода. При этом получаемый свет неестественно передает пастельные тона, что является основным следствием низкого индекса цветопередачи белого света, полученного методом RGB.

Белые люминофорные светодиоды обеспечивают лучшую цветопередачу, чем белые RGB-светодиоды, в большинстве случаев сравнимую с люминесцентными источниками света. От белых RGB-источников света они также отличаются высокой энергоэффективностью. Именно высокая энергоэффективность и хорошая цветопередача делают люминофорные технологии предпочтительным способом получения белого света.

В процессе производства белых светодиодов на светодиодный кристалл наносится слой люминофора. Оттенок или цветовая температура белого света, излучаемого светодиодом, определяется длиной волны света, испускаемого синим светодиодом и составом люминофора.

Цветовая температура излучения светодиода зависит от толщины слоя люминофора. Производители стараются минимизировать цветовые вариации с помощью строгого контроля толщины и состава слоя люминофора. Компания Philips Lumileds использует защищенный патентом процесс изготовления светодиодов Philips LUXEON, излучающих холодный и нейтральный белый свет с высоким постоянством цвета.¹⁰

В настраиваемых световых приборах, позволяющих получать белый свет из определенного диапазона цветовых температур, используется принцип смешивания трех цветов. Эти приборы обычно содержат светодиоды холодного и теплого белого света, индивидуально управляемые по принципу, применяемому в полноцветных источниках света RGB. Регулирование относительной интенсивности холодного и теплого белого света изменяет цветовую температуру настраиваемого светового прибора по тому же принципу, как регулируется интенсивность излучения красных, зеленых и синих светодиодов полноцветного (RGB).

Краткая история создания светодиодов

Светодиоды, или светоизлучающие диоды, являются электрическими источниками света. Первый красный светодиод был создан в 1962 г. Ником Холоньяком (Nick Holonyak) в компании General Electric. Монохромные красные светодиоды в 60-е гг. прошлого столетия применялись для производства небольших световых индикаторов, используемых в электронных приборах. Хотя они испускали тусклый свет и имели низкую энергоэффективность, технология оказалась перспективной и стала быстро развиваться. В начале 70-х гг. появились зеленые и желтые светодиоды. Они использовались в наручных часах, калькуляторах, электронных приборах, в светофорах и указателях «Выход». Эффективность светодиодов по световому потоку постоянно увеличивалась, и к 1990 г. световой поток красных, желтых и зеленых светодиодов достиг значения I люмен (лм).

В 1993 г. Суджи Накамура (Shuji Nakamura), инженер, работающий в компании Nichia, создал первый синий светодиод высокой яркости. Так как красный, синий и зеленый являются тремя главными

составляющими света, теперь с помощью светодиодов можно было получить любой цвет освещения, включая белый. Белые люминофорные светодиоды — это светодиоды, объединяющие синий или ультрафиолетовый светодиод с люминофорным покрытием, впервые появились в 1996 г. В конце 90-х гг. светодиоды постепенно заменяют лампы накаливания там, где требуется окрашенный свет.

В 2000-2005 гг. уровень светового потока светодиодов достиг значения 100 лм и выше. Появились белые светодиоды с теплыми и холодными оттенками, подобными образуемым лампами накаливания, люминесцентными лампами и схожие с естественным освещением. Постепенно светодиоды составили конкуренцию традиционным источникам света и стали применяться в театральном и сценическом освещении.

В настоящее время светодиоды широко используются в различных системах общего освещения. По мнению Департамента энергетики (Department of Energy) и Ассоциации развития оптоэлектронной промышленности (Optoelectronics Industry Development Association), к 2025 г. светодиоды станут самым распространенным источником света в жилых домах и офисах.

определение полярности диодов, разновидности и способы соединения светодиодных лент

Светодиоды присутствуют в электронных приборах, детских игрушках и бытовой технике, где сигнализируют работу определенной функции или исполняют декоративную роль.

Из мощных лампочек собирают источники света: прожектора, лампы, ленты для подсветки. В случае сгорания детали требуется пайка светодиодов, а во время монтажа освещения возникает проблема соединения кусков лент.

Разновидности деталей и способы их пайки

Обычный индикаторный светодиод для печатных плат состоит из стеклянной колбы с токоведущими ножками и напоминает маленькую лампочку.

Пайку осуществляют паяльником мощностью до 60 Вт с температурой нагрева жала 260 °C. Сначала провода или контакты платы лудят припоем с канифолью.

Аналогичное действие выполняют с токоведущими ножками светодиода. Когда все будет готово, с помощью флюса и олова осуществляют пайку. Время нагрева каждой точки не должно превышать 5 секунд.

SMD светодиоды, обычно применяемые для освещения, не имеют токоведущих ножек. Вместо них на корпусе детали расположены контактные площадки.

Пайка осуществляется паяльником мощностью 12 Вт с двойным разветвлением жала.

Как устроена светодиодная лента

Гибкая основа ленты служит печатной платой с токоведущими нитями для SMD светодиодов. На лицевой поверхности расположен диодный блок. Он сгруппирован по три элемента, включающие диод и ограничительный резистор.

Каждый блок отделяет разметка в виде рисунка ножниц. На этом месте светодиодная лента перерезается, если надо ее укоротить или повернуть при прокладке в другую сторону. Светодиодный блок имеет токоведущие контакты для припаивания проводов или установки соединительных коннекторов.

С тыльной стороны нанесен клеящий слой, закрытый защитной пленкой. Во время монтажа лента просто приклеивается к алюминиевому профилю или на любую чистую поверхность.

Работает лента от постоянного тока напряжением 12 или 24 вольта. Источником служит блок питания. Бывают ленты, рассчитанные на напряжение 36 и 48 вольт, но в быту они редко используются.

Для светодиодных лент применяют одноцветные и трехцветные SMD диоды. Самый распространенный – первый вариант с одним кристаллом. Диоды светятся белым, синим, красным или другим цветом.

Второй вариант – это лампочки с тремя кристаллами. Один RGB диод способен светиться, например, красным, синим и зеленым цветом. Переключение свечения осуществляется контроллером.

Продаются светодиодные ленты рулонами длиной по 5 м. На каждый 1 м может быть припаяно 30, 60 и более лампочек. Для защиты от влаги и механических повреждений производят изделия с силиконовым покрытием.

Правила соединения

Куски светодиодной ленты соединяют, соблюдая полярность. Изделие с одноцветными лампочками имеет 2 контакта. На RGB ленте присутствует 4 контакта. Провод используют сечением 0,75–0,8 мм в разноцветной изоляции, чтобы не спутать полюса.

Сращивание более 5 м не рекомендуется. Из-за падения напряжения дальние светодиоды будут светиться не на полную мощность.

Для пайки проводов используют паяльник мощностью 25–60 Вт. Максимальная температура нагрева жала – 300 °C. Потребуется флюс, тонкий припой и канифоль. Без паяльника соединение выполняют коннекторами.

Пайка проводов под углом

Когда светодиодная подсветка выполнена из нескольких параллельных полос, для их спаривания провода к каждому куску ленты лучше припаять под углом 90°. Причем минус и плюс фиксируют на контактах двух соседний диодных блоках.

На свечение диодов такое подключение не влияет, зато провода располагаются без накладки. У RGB ленты под углом припаивают 4 провода.

Пайка ленты покрытой силиконом

Защитное покрытие из силикона скрывает под собой токоведущие контакты. Чтобы к ним добраться выполняют зачистку острым ножом.

Если придется паять провода к ленте с защитой IP68, то после всей процедуры оголенный край заталкивают внутрь защитной оболочки. Пустоту заливают жидким силиконом на глубину 10 мм и ставят заглушку, продев сквозь технические отверстия токоведущие жилы.

Когда коннекторы нужны

Чтобы быстро соединить ленту с проводами или два куска между собой без пайки используют коннекторы. Соединительные элементы подбирают соответствующей ширины. Самый распространенный размер – 8 и 10 мм. Количество контактов в коннекторе и на светодиодной ленте должно соответствовать.

Коннекторы делятся на три вида:

• прямые элементы для сращивания двух кусков лент;
• для соединения двух кусков под углом 90°;
• для соединения проводами, чтобы получить произвольный угол.

По типу подключения коннекторы бывают:

• прижимные;
• с защелкой;
• прокалывающие.

Потребность в коннекторе возникает при отсутствии паяльника или для временного соединения.

Недостатки соединительных коннекторов

Коннектор удобен для быстрого соединения и не требует дополнительной изоляции. Однако в точке соединения токоведущих контактов уменьшается сечение. Во время длительной работы происходит нагрев.

Контакты подгорают, ухудшая проводимость тока. От нагрева страдают светодиоды, расположенные рядом с коннектором. Детали выходят из строя или снижается яркость свечения.

Отсутствие пайки сопровождается окислением контактов. Медь от воздействия кислорода зеленеет. Ток слабее проходит через контакты. Диоды начинают притухать, мигать, а со временем перестают гореть.

Соединение внахлест без проводов

Чтобы правильно соединить два куска внахлест, концы светодиодной ленты отрезают впритык к токоведущим контактам. С тыльной стороны одного куска счищают клеящий слой. Контакты смазывают флюсом, лудят оловом до появления серебристой пленки.

Два куска ленты стыкуют внахлест, соблюдая полярность. Контакты прогревают паяльником не более 5 секунд. За это время олово создаст прочное соединение.

Порядок работ

При соединении коннектором подбирают элемент, соответствующий по ширине светодиодной ленты и количеству контактов. Если есть силиконовое покрытие, его удаляют острым ножом.

Открывают крышечку коннектора, вставляют один конец ленты так, чтобы контакты совпали с токоведущими площадками. Крышечку прочно сжимают пальцами до легкого щелчка. Аналогичную процедуру повторяют со вторым концом ленты.

Чтобы на парных контактах припаять провода к светодиодным лентам выполняют следующие действия:

• конец провода зачищают от изоляции длиной 5 мм;
• оголенные медные жилы сгибают под углом 90 °C;
• с помощью флюса и припоя лудят токоведущие парные контакты, а также оголенные концы медных жил;
• луженый конец жилы прикладывают к токоведущему контакту и быстрым прикосновением паяльника наплавляют на соединение олово;
• аналогично надо припаивать ко второму контакту провод.

У RGB ленты 4 контакта расположены близко друг к другу. Провода разумно припаять по два штуки на соседних модулях, чтобы не получилось замыкание.

Полярность диодов

Когда требуется самостоятельно спаять схему на печатной плате, надо определить полярность светодиодов, иначе они не будут светить. Находят плюс и минус тремя способами.

Зрительное определение. На корпусе мощных SMD светодиодов стоят обозначения «–» и «+» или цветная маркировка. Индикаторные диоды в виде лампочки определяют по токоведущим ножкам.

У новой детали минус длиннее плюса. А если посмотреть через прозрачную колбу на кристалл, то минусовая ножка будет отходить от его низа – подставки.

Определение свечением при подключении к аккумулятору. Для простого эксперимента светодиод соединяют последовательно с резистором сопротивлением от 680 Ом.

Вторую токоведущую ножку диода и выход сопротивления подключают к аккумулятору 12 вольт. Зная плюс и минус батареи, определяют полярность светодиода, когда появится свечение.

Измерение мультиметром. Тестер переводят в режим измерения сопротивления и щупами касаются концов токоведущих ножек.

Если плюсовой провод красного цвета правильно попал на плюс диода, а черный провод на минус, мультиметр покажет сопротивление примерно 1,7 кОм. При неправильной полярности на тестере ничего не отобразится.

Из всех вариантов самым безопасным считается определение полярности мультиметром.

Ошибки при пайке

Допущенные ошибки пайки и соединения приведут к миганию светодиодов, а также выходу лампочек из строя. Плохое соединение получится, если ставить коннектор на токоведущие контакты ленты, подвергавшиеся перед этим пайке. Проблема связана с разной толщиной наплавления олова.

Пайка паяльником, перегретым до температуры выше 300 °C, сжигает внутри ленты токоведущие нити. Не допускается вместо флюса использование кислоты. Агрессивный раствор аналогично разъедает контакты.

Большинство дешевых китайских лент имеют контакты из сомнительных сплавов. Даже при соблюдении правил пайки результат будет отрицательным. От подобных изделий лучше отказаться.

Виды SMD светодиодов. Расшифровка маркировки.

Теоретически все светодиоды можно классифицировать по видам и типам, а вот практически…..Быстрое развитие «светодиодного» рынка выбросило в продажу большое кол-во типов, видов и подвидов светодиодов, да и производители зачастую  ведут собственную классификацию, поэтому однозначно классифицировать светодиоды получается слегка проблематично. А если не существует научно обоснованной системы классификации LED, то мы постараемся в нашей статье рассказать про типы и виды светодиодов, опираясь на собственный опыт работы с LED продукцией, а также на опыт и знания наших коллег по рынку.

Грубо говоря, светодиоды можно разделить на два типа: 

осветительные и индикаторные.

Индикаторные светодиоды

Осветительные светодиоды

Осветительные светодиоды — это те, которые могут обеспечить световой поток, как у традиционных источников света или даже превзойти его. К ним можно отнести 4 популярных вида: SMD, COB, Filament и PCB STAR.

Но мы подробно остановимся на самых-самых популярных 

осветительных светодиодах — SMD

SMD переводится с английского = Surface-Mount-Device (устройство для поверхностного монтажа). В своей конструкции они имеют полупроводниковый чип или кристалл, установленный на подложку. Снизу расположены контакты для подключения. Каждый такой светодиод закрывается в корпусе, который напрямую можно припаивать к любой поверхности. Поэтому их и называют «изделиями поверхностного монтажа».

Их популярность – это следствие малой стоимости, высокой надежности, продолжительного срока службы, ну а самое главное – высокой светоотдачи. Именно SMD вид используется в большинстве светодиодных лампочек и светильников.

Как расшифровать маркировку SMD?

Цифрами обозначены горизонтальные размеры корпуса smd светодиодов – длина и ширина в сотых миллиметра. Например, светодиод smd 5050 имеет размеры 5.0х5.0 мм, а 3528 – 3.5х2.8 мм. Технические же характеристики можно узнать только из сопроводительной документации или у продавца-консультанта.

Рассмотрим подробно все типы SMD светодиодов

SMD 3528

SMD 3528 может быть однокристальным (белый, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный) или трехкристальным (RGB). Кристаллы для защиты от окружающей среды заливаются прозрачным компаундом или компаундом с добавлением люминофора, выравнивающего цветовую характеристику диода.  

Этот тип светодиода имеет относительно малый световой поток. Но благодаря небольшим габаритам, умеренной стоимости и способности светить разными цветами, включая RGB, он все же нашел широкое применение в недорогих осветительных приборах и приборах декоративной подсветки. Очень часто светодиоды 3528 входят в состав светодиодных лент.

SMD 5050

SMD 5050 имеет исключительно трехкристальное или четырехкристальное (RGBW) исполнение. Если прибор одноцветный, то все три кристалла имеют одинаковый или близкий (для выравнивания цветовой характеристики) цвет светового излучения. Это значит, что диод 5050 имеет втрое большую яркость, чем однокристальный smd 3528. Кристаллы также защищены компаундом с люминофором или без него.

SMD 5050 наиболее популярен и используется для декоративной подсветки и освещения. Он имеет оптимальное отношение стоимость/мощность и может обеспечить любой цвет подсветки (в случае использования rgb5050), включая белый повышенной яркости (четырехкристальный вариант), за счет простого изменения мощности на каждом из кристаллов. Чаще всего такие светодиоды встраивают в такие светодиодные декоративные ленты, как: одноканальная, где три кристалла соединены параллельно и питаются одним напряжением; RGB и RGBW, имеющие три и четыре канала соответственно.

Благодаря достаточно высокой мощности диодов уже при их плотности 60 шт. на 1 метр светодиодной ленты она может успешно использоваться не только для декоративной подсветки, но и для освещения интерьера. При этом цветовую температуру и даже цвет освещения пользователь может изменять самостоятельно, для этого достаточно установить соответствующий контроллер.

Примеры товаров с SMD5050

SMD 5630 и 5730

SMD 5630 представляет собой однокристальный мощный прибор, способный создать световой поток до 57 люмен. Благодаря встроенной защите, собранной на двух стабисторах, прибор в состоянии выдерживать импульсный ток до 400 мА и переполюсовку. Светодиод имеет 4 вывода, но в работе кристалла участвуют только два. Оставшиеся два и металлическая подложка используются для лучшего теплоотвода. Цвет свечения светодиода — белый разной цветовой температуры.

Приборы 5730 могут быть как одно, так и двухкристальными. Первые имеют сходные с 5630 характеристики, вторые вдвое мощнее (1 Вт) и в состоянии создавать световой поток до 158 лм.

Оба типа приборов излучают белый свет различной цветовой температуры и могут использоваться для изготовления мощных светодиодных лент, ламп, прожекторов. 

Примеры товаров с SMD5630 и SMD5730
Светодиодная линейка 25Вт SMD5630-72LED 2500Lm 12V IP33 6000K (холодный белый) OREOL
Комплект Alluminium Sanan 5730 520*12/0.5W*16chips 32W-3500Lm 5000K PF:0.75 AC:160-265V DC:105V 280mA

SMD 3014

Однокристальный компактный прибор умеренной (0.12 Вт) мощности и световым потоком до 11 лм. В зависимости от исполнения может излучать белый свет разной цветовой температуры, а также синий, желтый, зеленый, красный и оранжевый. Для защиты от окружающей среды и коррекции цветовой температуры кристалл покрывается компаундом с люминофором.

Основная область применения SMD 3014 — светодиодные ленты и модули для декоративной подсветки, точечные светильники и лампы к ним. Нередко используются для изготовления автомобильных ламп

SMD 2835

Однокристальный светодиод повышенной мощности. Выпускается в трех исполнениях: 0.2, 0.5 и 1 Вт. Излучает белый свет различной цветовой температуры, по размерам корпуса совпадает с прибором 3528, но отличается от последнего прямоугольной линзой (у 3528 она круглая).

Из-за высокой популярности приборов выпускается очень много подделок, в которые устанавливаются кристаллы меньшей мощности. Так, хотя китайский SMD 2835 и выпускается официально, но оснащается он кристаллом всего 0.09 Вт. Внешне отличить его от одноваттного бывает невозможно из-за добавленного в компаунд люминофора, поскольку он непрозрачен, соответственно, оценить размеры кристалла на глаз не получится. Прибор используется в мощных осветительных лампах, бытовых и уличных светильниках, прожекторах, светодиодных лентах.

Примеры товаров с SMD2835 

СД лента 19Вт SMD2835-240LED 1900Lm 12V IP33 4000K (нейтральный белый) OREOL

*

Вообще проще перечислить те сферы нашей жизни, где smd-светодиодов нет, чем те, где они используются. Белые диоды можно встретить: в тактических и карманных фонариках; в автомобильных лампах; в бытовых лампочках различной мощности; в декоративной внутренней и наружной подсветке. Разноцветные RGB и RGBW применяются не менее широко: в вывесках, дорожных знаках, светофорах, указателях, рекламе; в лампах освещения, с изменяемой цветовой температурой; в ландшафтном дизайне; в декоративной внутренней и наружной подсветке; в приборах индикации.

Для справки: общая светодиодная технология существует не так уж и давно. Первый светоизлучающий диод видимого спектра был изобретен в 1962 году в General Electric. Первые светодиоды стоили более 200 долларов за диод и до 70-х годов единственным цветом, который мог создавать светодиод, был красный. Использование светодиодов в лампочках является довольно. Первые массовые установки светодиодного освещения произошли всего за последние несколько лет, и технология постоянно совершенствуется

Правильное включение светодиода — НТЦ «ОРБИТА»

Светодиод — это диод способный светится при протекании через него тока. По-английски светодиод называется light emitting diode, или LED.

Цвет свечения светодиода зависит от добавок добавленных в полупроводник. Так, например, примеси алюминия, гелия, индия, фосфора вызывают свечение от красного до желтого цвета. Индий, галлий, азот заставляет светодиод светится от голубого до зеленного цвета. При добавке люминофора в кристалл голубого свечения, светодиод будет светиться белым светом. В настоящее время промышленность выпускает светодиоды свечения всех цветов радуги, однако цвет зависит не от цвета корпуса светодиода, а именно от химических добавок в его кристалле. Светодиод любого цвета может иметь прозрачный корпус.

Первый светодиод был изготовлен в 1962 году в Университете Иллинойса. В начале 1990-ых годов на свет появились яркие светодиоды, а чуть позже сверх яркие.
Преимущество светодиодов перед лампочками накаливания не оспоримы, а именно:

* Низкое электропотребления – в 10 раз экономичней лампочек
* Долгий срок службы – до 11 лет непрерывной работы
* Высокий ресурс прочности – не боятся вибраций и ударов
* Большое разнообразие цветов
* Способность работать при низких напряжениях
* Экологическая и противопожарная безопасность – отсутствие в светодиодах ядовитых веществ. светодиоды не греются, от чего пожары исключаются.

Маркировка светодиодов

Рис. 1. Конструкция индикаторных 5 мм светодиодов

В рефлектор помещается кристалл светодиода. Этот рефлектор задает первоначальный угол рассеивания.
Затем свет проходит через корпус из эпоксидной смолы . Доходит до линзы — и тут начинает рассеиваться по сторонам на угол, зависящий от конструкции линзы, на практике — от 5 до 160 градусов.

Излучающие светодиоды можно разделить на две большие группы: светодиоды видимого излучения и светодиоды инфракрасного (ИК) диапазона. Первые применяются в качестве индикаторов и источников подсветки, последние — в устройствах дистанционного управления, приемо-передающих устройствах ИК диапазона, датчиках.
Светоизлучающие диоды маркируются цветовым кодом (табл. 1). Сначала необходимо определить тип светодиода по конструкции его корпуса (рис. 1), а затем уточнить его по цветной маркировке по таблице.

Рис. 2. Виды корпусов светодиодов

Цвета светодиодов

Светодиоды бывают почти всех цветов: красный, оранжевый, желтый, желтый, зеленый, синий и белый. Синего и белого светодиода немного дороже, чем другие цвета.
Цвет светодиодов определяется типом полупроводникового материала, из которого он сделан, а не цветом пластика его корпуса. Светодиоды любых цветов бывают в бесцветном корпусе, в таком случае цвет можно узнать только включив его…

            Таблица 1. Маркировка светодиодов

Многоцветные светодиоды

Устроен многоцветный светодиод просто, как правило это красный и зеленый объединенные в один корпус с тремя ножками. Путём изменения яркости или количества импульсов на каждом из кристаллов можно добиваться разных цветов свечения.

Светодиоды подключаются к источнику тока, анодом к плюсу, катодом к минусу. Минус (катод) светодиода обычно помечается небольшим спилом корпуса или более коротким выводом, но бывают и исключения, поэтому лучше уточнить данный факт в технических характеристиках конкретного светодиода.

При отсутствии указанных меток полярность можно определить и опытным путём, кратковременно подключая светодиод к питающему напряжению через соответствующий резистор. Однако это не самый удачный способ определения полярности. Кроме того, во избежание теплового пробоя светодиода или резкого сокращения срока его службы, нельзя определять полярность «методом тыка» без токоограничивающего резистора. Для быстрого тестирования резистор с номинальным сопротивлением 1кОм подходит большинству светодиодов если напряжение 12V или менее.

При подключении светодиода необходимо соблюдать полярность, иначе прибор может выйти из строя. Напряжение пробоя указывается изготовителем и обычно составляет более 5 В для одного светодиода. Почему? Как уже ясно из названия, светодиод это не выпрямительный диод, и, хотя свойство пропускать ток в одном направлении у них общее, между ними есть значительная разница. Для того, что светодиод излучал в видимом диапазоне, у него значительно более широкая запрещенная зона, чем у обычного диода. А от ширины запрещенной зоны напрямую зависит такой паразитный параметр диодов, как внутренняя емкость. При изменении направления тока, эта емкость разряжается, за какое-то время, называемое временем закрытия, зависящее от размеров этой емкости. Во время разряда емкости, светодиодный кристалл испытывает значительные пиковые нагрузки на протяжении гараздо большего времени, нежели обычный диод. При последующем изменении направления тока на «правильное» ситуация повторяется. Поскольку время закрытия / открытия у обычных диодов значительно меньше, необходимо использовать их в цепях переменного тока, включая последовательно со светодиодами, для снижения негативного влияния переменного тока на светодиодный кристалл. Если светодиодное изделие не имеет встроенной защиты от переполюсовки, то ошибка подключения также приведет к снижению срока службы. В некоторые светодиоды токоограничивающий резистор встроен «с завода» и их сразу можно подключать к источнику 12 или 5 вольт, но такие светодиоды встречаются довольно редко и чаще всего к светодиоду необходимо подключать внешний токоограничивающий резистор.

Сразу следует предупредить: не следует направлять луч светодиода непосредственно в свой глаз (а также в глаз товарища) на близком расстоянии, что может повредить зрение.

Напряжение питания

Две главных характеристики светодиодов это падение напряжения и сила тока. Обычно светодиоды рассчитаны на силу тока в 20 мА, но бывают и исключения, например, четырехъкристальные светодиоды обычно рассчитаны на 80 мА , так как в одном корпусе светодиода содержаться четыре полупроводниковых кристалла, каждый из которых потребляет 20 мА. Для каждого светодиода существуют допустимые значения напряжения питания Umax и Umaxобр (соответственно для прямого и обратного включений). При подаче напряжений свыше этих значений наступает электрический пробой, в результате которого светодиод выходит из строя. Существует и минимальное значение напряжения питания Umin, при котором наблюдается свечение светодиода. Диапазон питающих напряжений между Umin и Umax называется “рабочей” зоной, так как именно здесь обеспечивается работа светодиода.

Напряжение питания — параметр для светодиода неприменимый. Нет у светодиодов такой характеристики, поэтому нельзя подключать светодиоды к источнику питания напрямую. Главное, чтобы напряжение, от которого (через резистор) питается светодиод, было выше прямого падения напряжения светодиода (прямое падение напряжения указывается в характеристике вместо напряжения питания и у обычных индикаторных светодиодов колеблется в среднем от 1,8 до 3,6 вольт).
Напряжение, указанное на упаковке светодиодов — это не напряжение питания. Это величина падения напряжения на светодиоде. Эта величина необходима, чтобы вычислить оставшееся напряжение, «не упавшее» на светодиоде, которое принимает участие в формуле вычисления сопротивления резистора, ограничивающего ток, поскольку регулировать нужно именно его.
Изменение напряжение питания всего на одну десятую вольта у условного светодиода (с 1,9 до 2 вольт) вызовет пятидесятипроцентное увеличение тока, протекающего через светодиод (с 20 до 30 милиампер).

Для каждого экземпляра светодиода одного и того же номинала подходящее для него напряжение может быть разным. Включив несколько светодиодов одного и того же номинала параллельно, и подключив их к напряжению, например, 2 вольта, мы рискуем из-за разброса характеристик быстро спалить одни экземпляры и недосветить другие. Поэтому при подключении светодиода надо отслеживать не напряжение, а ток.

Величина тока для светодиода является основным параметром, и как правило, составляет 10 или 20 миллиампер. Неважно, какое будет напряжение. Главное, чтобы ток, текущей в цепи светодиода, соответствовал номинальному для светодиода. А ток регулируется включённым последовательно резистором, номинал которого вычисляется по формуле:

R — сопротивление резистора в омах.
Uпит — напряжение источника питания в вольтах.
Uпад — прямое падение напряжения на светодиоде в вольтах (указывается в характеристиках и обычно находится в районе 2-х вольт). При последовательном включении нескольких светодиодов величины падений напряжений складываются.
I — максимальный прямой ток светодиода в амперах (указывается в характернистиках и составляет обычно либо 10, либо 20 миллиамперам, т.е. 0,01 или 0,02 ампера). При последовательном соединении нескольких светодиодов прямой ток не увеличивается.
0,75 — коэффициент надёжности для светодиода.

Не следует также забывать и о мощности резистора. Вычислить мощность можно по формуле:

P — мощность резистора в ваттах.
Uпит — действующее (эффективное, среднеквадратичное) напряжение источника питания в вольтах.
Uпад — прямое падение напряжения на светодиоде в вольтах (указывается в характеристиках и обычно находится в районе 2-х вольт). При последовательном включении нескольких светодиодов величины падений напряжений складываются. .
R — сопротивление резистора в омах.

Расчет токогораничивающего резистора и его мощности для одного светодиода

Типичные характеристики светодиодов

Типовые параметры белого индикаторного светодиода: ток 20 мА, напряжение 3,2 В. Таким образом, его мощность составляет 0,06 Вт.

Также к маломощным относят светодиоды поверхностного монтажа — SMD. Он подсвечивают кнопки в вашем сотовом, экран вашего монитора, если он с LED-подсветкой, из них изготовлены декоративные светодиодные ленты на самоклеющейся основе и многое другое. Есть два наиболее распостраненных типа: SMD 3528 и SMD 5050. Первые содержат такой же кристалл, как и индикаторные светодиоды с выводами, то есть его мощность 0,06 Вт. А вот второй — три таких кристалла, поэтому его нельзя уже называть светодиодом — это светодиодная сборка. Принято называть SMD 5050 светодиодами, однако это не совсем правильно. Это — сборки. Их общая мощность, соответственно, 0,2 Вт.
Рабочее напряжение светодиода зависит от полупроводникового материала, из которого он сделан, соответственно есть зависимость между цветом свечения светодиода и его рабочим напряжением.

         Таблица падения напряжений светодиодов в зависимости от цвета

По величине падения напряжения при тестировании светодиодов мультиметром можно определить примерный цвет свечения светодиода согласно таблице.

Последовательное и параллельное включение светодиодов

При последовательном подключении светодиодов сопротивление ограничивающего резистора рассчитывается также, как и с одним светодиодом, просто падения напряжений всех светодиодов складываются между собой по формуле:

При последовательном включении светодиодов важно знать о том, что все светодиоды, используемые в гирлянде, должны быть одной и той же марки. Данное высказывание следует взять не за правило, а за закон.

Что б узнать какое максимальное количество светодиодов, возможно, использовать в гирлянде, следует воспользоваться формулой

Где:

* Nmax – максимально допустимое количество светодиодов в гирлянде
* Uпит – Напряжение источника питания, например батарейки или аккумулятора. В вольтах.
* Uпр — Прямое напряжение светодиода взятого из его паспортных характеристик (обычно находится в пределах от 2 до 4 вольт). В вольтах.
* При изменении температуры и старения светодиода Uпр может возрасти. Коэфф. 1,5 дает запас на такой случай.

При таком подсчете “N” может иметь дробный вид, например 5,8. Естественно вы не сможете использовать 5,8 светодиодов, посему следует дробную часть числа отбросить, оставив только целое число, то есть 5.

Ограничительный резистор, для последовательного включения светодиодов рассчитывается точно также как и для одиночного включения. Но в формулах добавляется еще одна переменная “N” – количество светодиодов в гирлянде. Очень важно чтобы количество светодиодов в гирлянде было меньше или равно “Nmax”- максимально допустимому количеству светодиодов. В общем, должно выполнятся условие: N =

Все остальные действия по расчетам производятся в аналогии расчета резистора при одиночном включении светодиода.

Если напряжения источника питания не хватает даже для двух последовательно соединённых светодиодов, тогда на каждый светодиод нужно ставить свой ограничительный резистор.

Параллельное включение светодиодов с общим резистором — плохое решение. Как правило, светодиоды имеют разброс параметров, требуют несколько различные напряжения каждый, что делает такое подключение практически нерабочим. Один из диодов будет светиться ярче и брать на себя тока больше, пока не выйдет из строя. Такое подключение многократно ускоряет естественную деградацию кристалла светодиода. Если светодиоды соединяются параллельно, каждый из них должен иметь свой собственный ограничительный резистор.

Последовательное соединение светодиодов предпочтительнее ещё и с точки зрения экономного расходования источника питания: вся последовательная цепочка потребляет тока ровно столько, сколько и один светодиод. А при параллельном их соединении ток во столько раз больше, сколько параллельных светодиодов у нас стоит.

Рассчитать ограничительный резистор для последовательно соединённых светодиодов так же просто, как и для одиночного. Просто суммируем напряжение всех светодиодов, отнимаем от напряжения источника питания получившуюся сумму (это будет падение напряжения на резисторе) и делим на ток светодиодов (обычно 15 — 20 мА).

А если светодиодов у нас много, несколько десятков, а источник питания не позволяет соединить их все последовательно (не хватит напряжения)? Тогда определяем исходя из напряжения источника питания, сколько максимально светодиодов мы можем соединить последовательно. Например для 12 вольт — это 5 двухвольтовых светодиодов. Почему не 6? Но ведь на ограничительном резисторе тоже должно что-то падать. Вот оставшиеся 2 вольты (12 — 5х2) и берём для расчёта. Для тока 15 мА сопротивление будет 2/0.015 = 133 Ома. Ближайшее стандартное — 150 Ом. А вот таких цепочек из пяти светодиодов и резистора каждая, мы уже можем подключить сколько угодною Такой способ называется параллельно-последовательным соединением.

Если имеются светодиоды разных марок то комбинируем их таким образом что бы в каждой ветви были светодиоды только ОДНОГО типа (либо с одинаковым рабочим током). При этом необязательно соблюдать одинаковость напряжений, потому что мы для каждой ветви рассчитываем свое собственное сопротивление.

Далее рассмотрим стабилизированную схему включения светодиодов. Коснёмся изготовления стабилизатора тока. Существует микросхема КР142ЕН12 (зарубежный аналог LM317), которая позволяет построить очень простой стабилизатор тока. Для подключения светодиода (см. рисунок) рассчитывается величина сопротивления R = 1.2 / I (1.2 — падение напряжения не стабилизаторе) Т.е., при токе 20 мА, R = 1,2 / 0.02 = 60 Ом. Стабилизаторы рассчитаны на максимальное напряжение в 35 вольт. Лучше не напягать их так и подавать максимум 20 вольт. При таком включении, например, белого светодиода в 3,3 вольта возможна подача напряжения на стабилизатор от 4,5 до 20 вольт, при этом ток на светодиоде будет соответствовать неизменному значению в 20 мА. При напряжении 20В получаем, что к такому стабилизатору можно подключить последовательно 5 белых светодиодов, не заботясь о напряжении на каждом из них, ток в цепи будет протекать 20мА (лишнее напряжение погасится на стабилизаторе).

Важно! В устройстве с большим количеством светодиодов протекает большой ток. Категорически воспрещается подключать такое устройство к включенному источнику питания. В этом случае, в месте подключения, возникает искра, которая ведет к появлению в цепи большого импульса тока. Этот импульс выводит из строя светодиоды (особенно синие и белые). Если светодиоды работают в динамическом режиме (постоянно включаются, выключаются и подмаргивают) и такой режим основан на использовании реле, то следует исключить возникновение искры на контактах реле.

Каждую цепочку следует собирать из светодиодов одинаковых параметров и одного производителя.
Тоже важно ! Изменение температуры окружающей среды влияет на протекающий ток через кристалл. Поэтому желательно изготавливать устройство так, чтобы протекающий ток через светодиод был равен не 20мА, а 17-18 мА. Потеря яркости будет незначительная, зато долгий срок службы обеспечен.

Как запитать светодиод от сети 220 В.

Казалось бы все просто: ставим последовательно резистор, и всё. Но нужно помнить об одной важной характеристике светодиода: максимально допустимом обратном напряжении. У большинства светодиодов оно около 20 вольт. А при подключении его в сеть при обратной полярности (ток-то переменный, полпериода в одну сторону идёт, а вторую половину — в обратную) к нему приложится полное амплитудное напряжение сети — 315 вольт! Откуда такая цифра? 220 В — это действующее напряжение, амплитудное же в {корень из 2} = 1,41 раз больше.
Поэтому, чтобы спасти светодиод нужно поставить последовательно с ним диод, который не пропустит к нему обратное напряжение.

Еще один вариант подключения светодиода к электросети 220в:

Или же поставить два светодиода встречно-параллельно.

Вариант питания от сети с гасящим резистором не самый оптимальный: на резисторе будет выделяться значительная мощность. Действительно, если применим резистор 24 кОм (максимальный ток 13 мА), то рассеиваемая на нём мощность будет около 3 Вт. Можно снизить её в два раза, включив последовательно диод (тогда тепло будет выделяться только в течение одного полупериода). Диод должен быть на обратное напряжение не менее 400 В. При включении двух встречных светодиодов (существуют даже такие с двумя кристаллами в одном корпусе, обычно разных цветов, один кристалл красного свечения, другой зелёного) можно поставить два двухваттных резистора, каждый сопотивлением в два раза меньше.
Оговорюсь, что применив резистор большого сопротивления (например 200 кОм) можно включить светодиод и без защитного диода. Ток обратного пробоя будет слишком мал, чтобы вызвать разрушение кристалла. Конечно, яркость при этом весьма мала, но например для подсветки в темноте выключателя в спальне её будет вполне достаточно.
Благодаря тому, что ток в сети переменный, можно избежать ненужных трат электричества на нагрев воздуха ограничительным резистором. Его роль может выполнять конденсатор, который пропускает переменный ток, не нагреваясь. Почему так — вопрос отдельный, рассмотрим его позже. Сейчас же нам нужно знать, что для того, чтобы конденсатор пропускал переменный ток, через него должны обязательно проходить оба полупериода сети. Но ведь светодиод проводит ток только в одну сторону. Значит, ставим встречно-параллельно светодиоду обычный диод (или второй светодиод), он и будет пропускать второй полупериод.

Но вот мы отключили нашу схему от сети. На конденсаторе осталось какое-то напряжение (вплоть до полного амплитудного, если помним, равного 315 В). Чтобы избежать случайного удара током, предусмотрим параллельно конденсатору разрядный резистор большого номинала (чтобы при нормальной работе через него тёк незначительный ток, не вызывающий его нагрева), который при отключении от сети за доли секунды разрядит конденсатор. И для защиты от импульсного зарядного тока тоже поставим низкоомный резистор. Он также будет играть роль предохранителя, мгновенно сгорая при случайном пробое конденсатора (ничто не вечно, и такое тоже случается).

Конденсатор должен быть на напряжение не менее 400 вольт, или специальный для цепей переменного тока напряжением не менее 250 вольт.
А если мы хотим сделать светодиодную лампочку из нескольких светодиодов? Включаем их все последовательно, встречного диода достаточно одного на всех.

Диод должен быть рассчитан на ток, не меньший чем ток через светодиоды, обратное напряжение — не менее суммы напряжения на светодиодах. А ещё лучше взять чётное число светодиодов и включить их встречно-параллельно.

На рисунке в каждой цепочке нарисовано по три светодиода, на самом деле их может быть и больше десятка.
Как расчитать конденсатор? От амплитудного напряжения сети 315В отнимаем сумму падения напряжения на светодиодах (например для трёх белых это примерно 12 вольт). Получим падение напряжения на конденсаторе Uп=303 В. Ёмкость в микрофарадах будет равна (4,45*I)/Uп, где I — необходимый ток через светодиоды в миллиамперах. В нашем случае для 20 мА ёмкость будет (4,45*20)/303 = 89/303 ~= 0,3 мкФ. Можно поставить два конденсатора 0,15 мкф (150 нФ) параллельно.

Наиболее распространённые ошибки при подключении светодиодов

1. Подключение светодиода напрямую к источнику питания без ограничителя тока (резистора или специальной микросхемы-драйвера). Обсуждалось выше. Светодиод быстро выходит из строя из-за плохо контролируемой величины тока.

2. Подключение параллельно включенных светодиодов к общему резистору. Во-первых, из-за возможного разброса параметров, светодиоды будут гореть с разной яркостью. Во-вторых, что более существенно, при выходе из строя одного из светодиодов, ток второго возрастёт вдвое, и он может тоже сгореть. В случае использования одного резистора целесообразнее подключать светодиоды последовательно. Тогда при расчёте резистора ток оставляем прежним (напр. 10 мА), а прямое падение напряжения светодиодов складываем (напр. 1,8 В + 2,1 В = 3,9 В).

3. Включение последовательно светодиодов, рассчитанных на разный ток. В этом случае один из светодиодов будет либо работать на износ, либо тускло светиться — в зависимости от настройки тока ограничивающим резистором.

4. Установка резистора недостаточного сопротивления. В результате текущий через светодиод ток оказывается слишком большим. Поскольку часть энергии из-за дефектов кристаллической решётки превращается в тепло, то при завышенных токах его становится слишком много. Кристалл перегревается, в результате чего значительно снижается срок его службы. При ещё большем завышении тока из-за разогрева области p-n-перехода снижается внутренний квантовый выход, яркость светодиода падает (это особенно заметно у красных светодиодов) и кристалл начинает катастрофически разрушаться.

5. Подключение светодиода к сети переменного тока (напр. 220 В) без принятия мер по ограничению обратного напряжения. У большинства светодиодов предельно допустимое обратное напряжение составляет около 2 вольт, тогда как напряжение обратного полупериода при запертом светодиоде создаёт на нём падение напряжения, равное напряжению питания. Существует много различных схем, исключающих разрушающее воздействие обратного напряжение. Простейшая рассмотрена выше.

6. Установка резистора недостаточной мощности. В результате резистор сильно нагревается и начинает плавить изоляцию касающихся его проводов. Потом на нём обгорает краска, и в конце концов он разрушается под воздействием высокой температуры. Резистор может безболезненно рассеять не более той мощности, на которую он рассчитан.

Мигающие светодиоды

Мигающий сеетодиод (МСД) представляет собой светодиод со встроенным интегральным генератором импульсов с частотой вспышек 1,5 -3 Гц.
Несмотря на компактность в мигающий светодиод входит полупроводниковый чип генератора и некоторые дополнительные элементы. Также стоит отметить то, что мигающий светодиод довольно универсален — напряжение питания такого светодиода может лежать в пределах от З до 14 вольт — для высоковольтных, и от 1,8 до 5 вольт для низковольтных экземпляров.

Отличительные качества мигающих сеетодиодое:

• Малые размеры
• Компактное устройство световой сигнализации
• Широкий диапазон питающего напряжения (вплоть до 14 вольт)
• Различный цвет излучения.

В некоторых вариантах мигающих светодиодов могут быть встроены несколько (обычно — 3) разноцветных светодиода с разной периодичностью вспышек.
Применение мигающих светодиодов оправдано в компактных устройствах, где предьявляются высокие требования к габаритам радиоэлементов и электропитанию — мигающие светодиоды очень экономичны, т..к электронная схема МСД выполнена на МОП структурах. Мигающий светодиод может с лёгкостью заменить целый функциональный узел.

Условное графическое обозначение мигающего светодиода на принципиальных схемах ничем не отличается от обозначения обычного светодиода за исключением того, что линии стрелок- пунктирные и символизируют мигающие свойства светодиода.

Если взглянуть сквозь прозрачный корпус мигающего светодиода, то можно заметить, что конструктивно он состоит из двух частей. На основании катодного (отрицательного вывода) размещён кристалл светоизлучающего диода.
Чип генератора размещён на основании анодного вывода.
Посредством трёх золотых проволочных перемычек соединяются все части данного комбинированного устройства.

Отличить МСД от обычного светодиода легко по внешнему виду, разглядывая его корпус на просвет. Внутри МСД находятся две подложки примерно одинакового размера. На первой из них располагается кристаллический кубик светоизлучателя из редкоземельного сплава.
Для увеличения светового потока, фокусировки и формирования диаграммы направленности применяется параболический алюминиевый отражатель (2). В МСД он немного меньше по диаметру, чем в обычном светодиоде, так как вторую часть корпуса занимает подложка с интегральной микросхемой (3).
Электрически обе подложки связаны друг с другом двумя золотыми проволочными перемычками (4). Корпус МСД (5) выполняется из матовой светорассеивающей пластмассы или из прозрачного пластика.
Излучатель в МСД расположен не на оси симметрии корпуса, поэтому для обеспечения равномерной засветки чаще всего применяют монолитный цветной диффузный световод. Прозрачный корпус встречается только у МСД больших диаметров, обладающих узкой диаграммой направленности.

Чип генератора состоит из высокочастотного задающего генератора — он работает постоянно -частота его по разным оценкам колеблется около 100 кГц. Совместно с ВЧ-генератором работает делитель на логических элементах, который делит высокую частоту до значения 1,5- 3 Гц. Применение высокочастотного генератора совместно с делителем частоты связано с тем, что для реализации низкочастотного генератора требуется использование конденсатора с большой ёмкостью для времязадающей цепи.

Для приведения высокой частоты до значения 1-3 Гц используются делители на логических элементах, которые легко разместить на небольшой площади полупроводникового кристалла.
Кроме задающего ВЧ-генератора и делителя на полупроводниковой подложке выполнен электронный ключ и защитный диод. У мигающих светодиодов, рассчитанных на напряжение питания 3-12 вольт, также встраивается ограничительный резистор. У низковольтных МСД ограничительный резистор отсутствует Защитный диод необходим для предотвращения выхода из строя микросхемы при переполюсовке питания.

Для надёжной и долговременной работы высоковольтных МСД, напряжение питания желательно ограничить на уровне 9 вольт. При увеличении напряжения возрастает рассеиваемая мощность МСД, а, следовательно, и нагрев полупроводникового кристалла. Со временем чрезмерный нагрев может привести к быстрой деградации мигающего светодиода.

Безопасно проверить исправность мигающего светодиода можно с помощью батарейки на 4,5 вольта и последовательно включенного совместно со светодиодом резистора сопротивлением 51 Ом, мощностью не менее 0,25 Вт.

Исправность ИК-диода можно проверить при помощи фотокамеры сотового телефона.
Включаем фотоаппарат в режим съемки, ловим в кадр диод на устройстве (например, пульт ДУ), нажимаем на кнопки пульта, рабочий ИК диод должен в этом случае вспыхивать.

В заключении следует обратить внимание на такие вопросы как пайка и монтаж светодиодов. Это тоже очень важные вопросы, которые влияют на их жизнеспособность.
светодиоды и микросхемы боятся статики, неправильного подключения и перегрева, пайка этих деталей должна быть максимально быстрая. Следует использовать маломощный паяльник с температурой жала не более 260 градусов и пайку производить не более 3-5 секунд (рекомендации производителя). Не лишним будет использование медицинского пинцета при пайке. Светодиод берется пинцетом выше к корпусу, что обеспечивает дополнительный теплоотвод от кристалла при пайке.
Ножки светодиода следует гнуть с небольшим радиусом (чтобы они не ломались). В результате замысловатых изгибов, ноги у основания корпуса должны остаться в заводском положении и должны быть параллельны и не напряжены (а то устанет и кристалл отвалится от ножек).

Чтобы ваше устройство защитить от случайного замыкания или перегрузки следует ставить предохранители.

Скачать:
1. Програма для автоматического подбора резистора при подключении светодиодов — Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для доступа к этому контенту
2. Программа автоматического расчета токоограничивающего резистора светодиода — Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для доступа к этому контенту
3. Интернет-ресурс для автоматического расчета и подбора резисторов светодиода — Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для доступа к этому контенту

Одноцветные светодиодные индикаторы | Ньюарк

Светодиодные индикаторы — Dialight

Где купить

Выберите приложение
Выберите линейку продуктов Промышленное светодиодное освещениеОбструкцияВыберите регион
Выберите RegionAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoThe Демократическая Республика CongoCook IslandsCosta RicaCote D’ivoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland (Мальвинские) острова Фарерские IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-bissauGuyanaHaitiHeard Остров и острова Макдональдс Святое море (Ватикан, Си ти государство) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle из ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiDemocratic Народной Республики KoreaRepublic от KoreaKuwaitKyrgyzstanLao Народного Демократической RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestiniaPanamaPapua Нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Пьера и MiquelonSaint Винсента и GrenadinesSamoaSan MarinoSao Тома и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon Is landsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия и Южный Сэндвич IslandsSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTimor-lesteTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited арабского EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited Штаты Экваторияльная IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVenezuelaViet NamVirgin остров, BritishVirgin остров, U.Сан-Уоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабвеВыберите провинциюАльберта
британская Колумбия
Манитоба
Нью-Брансуик
Ньюфаундленд и Лабрадор
Северо-западные территории
Новая Шотландия
Нунавут
Онтарио
Остров Принца Эдуарда
Квебек
Саскачеван
ЮконВыберите штатАлабама
Аляска
Аризона
Арканзас
Калифорния
Колорадо
Коннектикут
Делавэр
район Колумбии
Флорида
Грузия
Гавайи
Айдахо
Иллинойс
Индиана
Айова
Канзас
Кентукки
Луизиана
Мэн
Мэриленд
Массачусетс
Мичиган
Миннесота
Миссисипи
Миссури
Монтана
Небраска
Невада
Нью-Гемпшир
Нью-Джерси
Нью-Мексико
Нью-Йорк
Северная Каролина
Северная Дакота
Огайо
Оклахома
Орегон
Пенсильвания
Род-Айленд
Южная Каролина
Северная Дакота
Теннесси
Техас
Юта
Вермонт
Вирджиния
Вашингтон
Западная Виргиния
Висконсин
Вайоминг
Вооруженные силы Европы
Вооруженные силы Тихого океана или

Поиск по почтовому индексу
Где купить

Оптовая продажа светодиодных индикаторов 12 В

Эти светодиодные индикаторы устанавливаются заподлицо на панели или приборной панели.Вы можете использовать их для обозначения состояния цепи.

К ним прилагается 3 фута красно-черного «застежки-молнии», так что вы можете легко подключить их к любому источнику питания на 12 В, и вы готовы к работе.

Ярко? Нет, это не должно быть ярким. Он немного ярче, чем световые индикаторы наших популярных круглых кулисных переключателей.

Размер монтажного отверстия: 5/16 «или 8 мм

Требуется сверло? Продаем сверла метрические 8 мм.

Эти лампы приборной панели со светодиодными индикаторами доступны в серебристом или черном цвете и светятся 5 разными цветами: красным, синим, зеленым, белым и янтарным.

ИДЕАЛЬНАЯ ЯРКОСТЬ И НЕПОДВИЖНОСТЬ — УЛЬТРА-ЯРКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ СВЕТОДИОДНЫЕ ЛАМПОЧКИ: Клиенты говорят, что эти светодиодные фонари на приборной панели достаточно яркие для дневного вождения, но не ослепят вас ночью. Эти светодиодные приборные фары с красивыми акриловыми линзами и впечатляюще долгим сроком службы СОЗДАЮТСЯ из ОДНОЙ ЧАСТИ ТВЕРДОГО АЛЮМИНИЯ, поэтому они НЕ ЛОМАЮТСЯ, НЕ СЛОМАЮТСЯ или РЖАВЕЮТ, как дешевые индикаторы, — это означает, что вам нужно заменить свет на приборной панели только один раз!

EASY-SEE СОВРЕМЕННАЯ ОТДЕЛКА.УНИКАЛЬНЫЙ ДИЗАЙН БАГАЖНИКА ДЛЯ УСТАНОВКИ ЗАПРЫСКА — УКАЗЫВАЙТЕ, ЧТО ИНДИКАТОР ГОРИТ, ДАЖЕ С ОДНЫМИ ЦВЕТАМИ ПО СТОРОНОМУ: Большинство световых индикаторов имеют подсветку, что затрудняет различение того, что ваша панель пытается сказать вам, когда у вас есть несколько одинаковых огней цвет бок о бок. Мы исправили эту сбивающую с толку проблему, применив ЦВЕТНЫЕ АКРИЛОВЫЕ ЛИНЗЫ, а затем добавили вогнутую пластиковую линзу для изогнутого современного внешнего вида, который выглядит элегантно и нестандартно — независимо от вашего приложения.

ПРОСТАЯ И ЧИСТАЯ УСТАНОВКА PLUG-N-PLAY — ЗАКАЗЧИКАМ ОБОЖАЮТСЯ НАШИ ОБЩИЕ 3 ФУТА ZIP-ПРОВОДА: Просто просверлите отверстие 8 мм (5/16 «), проложите через 3 ФУТА ПРОВОДА 22AWG, затем подключите + / — (красный / черный заземление) и закрепите круглой гайкой (входит в комплект).ПРОСТОЕ ДВУХПРОВОДНОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ означает, что вы УСТАНАВЛИВАЕТСЯ ЗА МИНУТЫ, а НИЗКАЯ МОЩНОСТЬ гарантирует, что вы можете ИНТЕГРИРОВАТЬ с ВАШЕЙ ТОКОВОЙ ПРОВОДКОЙ 12 В постоянного тока со 100% спокойствием — НЕ ТРЕБУЕТСЯ ОБНОВЛЕНИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ!

УНИВЕРСАЛЬНО ПОЛЕЗНО — ДУМАЙТЕ КАК МАКГИВЕР: Конечно, вам понравится, как они освещают индикаторы вашей приборной панели, такие как стоп-сигнал, спидометр, тахометр, приборный щиток, индикатор проверки двигателя, индикатор дальнего света, индикаторы переключателя и приборная панель. фары — но если вы сделаете МакГайвер своими руками, то вы получите удовольствие от изобретательности клиентов, от нестандартного освещения автомобилей и мотоциклов, до освещения блока питания камеры видеонаблюдения 12 В и даже электрических вентиляторов — нет предела .

ПОЖИЗНЕННАЯ ГАРАНТИЯ — НЕ ТРАТЬТЕ ВРЕМЯ УСТАНАВЛИВАЯ НОВЫЙ ИНДИКАТОР КАЖДЫЙ ГОД: В Oznium мы продаем только те продукты, которые прослужат вам долго. Наша надежная гарантия означает, что вы получите 100% того, что ожидаете от светодиодных фонарей на приборной панели, или мы заменим их, не задавая вопросов. Добавьте их в корзину, опробуйте их и наслаждайтесь принятым умным решением, зная, что вы можете с уверенностью передать их следующему поколению.

Светодиодные индикаторы | MPJA.COM

Световой поток — воспринимаемая (относительная) яркость светодиодных индикаторов

Люди, смотрящие на цветные огни с одинаковым свечением, воспринимают желтый как «самый яркий» цвет.Зеленый немного тусклее, а красный намного тусклее. Используя общую формулу для расчета средней яркости, 30% — красный, 11% — синий и 59% — зеленый (R = 645,16 нм, G = 526,32 нм, B = 444,44 нм).

Теоретически, я должен выбрать яркость, используя соотношение: Синий = 90x, Красный = 33x, Зеленый = 17x и , я предполагаю , Желтый = 15x.

Тестирование случайных светодиодов из моего мусорного ящика, люкс-метра с просроченной калибровкой и двух добровольцев, синий = 152x, красный = 143x, зеленый = 23x, желтый = 15x.

Приложение для индикаторов, легко различимых при офисном освещении. Все будут иметь одинаковый корпус (T1 или T1.75), одинаковые углы обзора (около 60 градусов), с одинаковыми линзами (все прозрачные / тонированные или все разряженные). Они будут управляться на основе тестового тока и кривой яркости, указанных в паспорте.

Я предполагаю, что все другие бесчисленные факторы, такие как эффективность, инкапсуляция, геометрия, ориентация и т. Д., Указаны постоянными (угол обзора, линза), или они включены в рейтинг милликанделей (mcd), предоставленный производителем.

1. Кто-нибудь хочет прокомментировать эти соотношения, основываясь на реальном жизненном опыте?

Мое экспериментальное красное число требует в 3 раза большей светимости, чем теоретическое.

2. Какие целевые значения / цвета mcd вы могли бы предложить для светодиодов, просматриваемых при офисном освещении?

Мои условия тестирования не могут дать результатов в mcd, поэтому мои тестовые данные не помогают. Как только я получу рекомендуемый mcd для цвета, я буду использовать отношения, чтобы получить другие значения mcd.И, конечно, вы не можете купить именно то, что говорит калькулятор … так что правило «практических правил»!

Обновить …
—> Представьте себе светофор. Что, если водители будут жаловаться, что желтая лампа слишком тусклая, что они не уверены, когда она горит …?

Я не хочу, чтобы мои пользователи говорили, что они всегда могут сказать, горит ли идиотский свет color1 или color2, но они никогда не уверены в color3, не глядя на устройство.

Facebook предупредил о «очень маленьком» светодиодном индикаторе на умных очках, поскольку DPA ЕС сигнализируют о нарушениях конфиденциальности — TechCrunch

Ведущий европейский регулятор конфиденциальности Facebook выразил обеспокоенность по поводу пары «умных» солнцезащитных очков Ray-Ban, которые сейчас продает технический гигант.Очки оснащены лицевой камерой, которую можно использовать для фотосъемки и коротких видеороликов с помощью устной реплики.

Ирландская комиссия по защите данных (DPC) заявила в пятницу, что попросила технологического гиганта продемонстрировать, что светодиодный индикатор, также установленный на спецификациях, который загорается, когда пользователь снимает видео, является эффективным способом привлечь внимание других людей. обратите внимание, что они записываются владельцем.

Итальянский орган по надзору за конфиденциальностью, Garante, уже выразил обеспокоенность по поводу умных очков Facebook, но Ирландия играет огромную роль регулирующего органа для технологического гиганта из-за того, где расположена региональная база компании.

Facebook объявил о том, что он назвал «следующим шагом» на пути к созданию пары «умных» очков с дополненной реальностью год назад, заявив, что первоначальные спецификации не будут включать никакой дополненной реальности, но объявив о многолетнем партнерстве с гигантом роскошных очков Luxottica. поскольку он, по-видимому, планировал выпуск все более функциональных «умных» очков.

Первые характеристики под брендом Facebook Ray-Ban поступили в продажу в начале этого месяца — они выглядели в основном как стандартные солнцезащитные очки, но содержали две камеры с разрешением 5 МП, установленные на передней панели, которые позволяют пользователю снимать на видео все, что он смотрит, и загрузите его в новое приложение Facebook под названием View.(Солнцезащитные очки также содержат динамики в оправе, чтобы пользователь мог слушать музыку и отвечать на телефонные звонки.)

Технические характеристики также включают установленный на передней панели светодиодный светильник, который должен включаться, чтобы указать, когда идет запись видео. Однако европейские регулирующие органы обеспокоены тем, что то, что DPC описывает как «очень маленький» показатель, является неадекватным механизмом для предупреждения людей о риске, который они регистрируют.

Facebook не продемонстрировал, что проводил всесторонние полевые испытания устройства с целью оценки риска для конфиденциальности, который оно может представлять, добавил он.

«Хотя принято считать, что многие устройства, включая смартфоны, могут записывать лиц третьих лиц, обычно камера или телефон видны как устройство, с помощью которого происходит запись, тем самым обращая внимание на тех, кто записан в записи. В очках есть очень маленький индикатор, который загорается, когда идет запись. DPC и Garante не продемонстрировали, что Facebook или Ray-Ban провели всесторонние полевые испытания, чтобы убедиться, что светодиодный индикатор является эффективным средством уведомления », — написали в DPC.

Ведущий регулятор ЕС по защите данных Facebook продолжает говорить, что призывает технологического гиганта «подтвердить и продемонстрировать, что светодиодный индикатор эффективен для своей цели, а также провести информационную кампанию, чтобы предупредить общественность о том, как этот новый потребительский продукт. могут привести к менее очевидной записи их изображений ».

В Facebook связались с вопросами.

Представитель Facebook сказал нам: «Мы знаем, что у людей есть вопросы о новых технологиях и о том, как они работают, и для нас важно, чтобы мы участвовали в этом разговоре.Мы будем работать вместе с нашими партнерами по регулированию, включая ирландский ЦОД в качестве нашего ведущего регулирующего органа, чтобы помочь людям лучше понять, как работает эта новая технология, и какие средства контроля у них есть ».

Компания также заявила, что взаимодействовала с ЦОД перед выпуском спецификаций, и заявила, что продолжает это делать. Также было указано, что в очках есть выключатель.

Ирландский регулирующий орган подтвердил, что Facebook проинформировал его о соответствии очков требованиям защиты данных перед запуском, но заместитель комиссара Грэм Дойл сказал, что с ним не консультировались по поводу характеристик продукта.

«Летом нас проинформировали и предоставили подробную информацию о соблюдении требований защиты данных, но не проконсультировались по поводу разработки продукта (дизайн и функции уже были выполнены, когда они поступили к нам)», — сказал он.

«Мы поделились этой информацией с другими DPA, и мы, и Garante, в частности, вызвали у Facebook опасения, связанные с эксплуатацией и полевыми испытаниями очков».

Спецификации поступили в продажу в начале этого месяца — в США они стоили 299 долларов.С. Facebook подтвердил, что в настоящее время они также продаются в Ирландии и Италии, в ЕС и в Великобритании.

За прошедшие годы Facebook отложил (или даже приостановил) запуск некоторых своих продуктов в Европе из-за проблем с нормативными требованиями, включая функцию маркировки лиц (которая позже была повторно введена в другой форме).

Запуск службы знакомств Facebook в Европе также был отложен более чем на девять месяцев — и произошел с некоторыми заявленными изменениями после вмешательства DPC.

Существуют также постоянные ограничения на то, как принадлежащая Facebook платформа обмена сообщениями WhatsApp может обмениваться данными с самим Facebook в Европе, опять же из-за мер регулирования. Хотя много данных все еще поступает из WhatsApp в Facebook в ЕС, и — если уменьшить масштаб — множество жалоб на нарушение конфиденциальности в адрес технологического гиганта все еще расследуются в регионе, а это означает, что эти вопросы не решены и не соблюдаются.

Ранее в этом месяце ЦОД Ирландии объявил о своем первом решении против компании Facebook (в соответствии с GDPR ЕС) — наложил на WhatsApp штраф в размере 267 долларов за нарушение прозрачности.Однако у DPC есть несколько неурегулированных жалоб на Facebook или компании, принадлежащие Facebook.

В январе ирландский регулирующий орган также согласился «в срочном порядке» разрешить жалобу (до GDPR) 2013 года на передачу данных Facebook из ЕС в США. Это решение еще не принято.

В этот отчет добавлены комментарии от Facebook и DPC.

Почему светодиодные индикаторы (особенно синие) так раздражают?

Today in Tedium: На передней панели моего телевизора есть светильник — телевизор TCL Roku с диагональю 55 дюймов, из тех, что меня раздражают люди, которые просто хотят купить недорогой большой телевизор.Это похоже на свет, который существует в основном для галочки. Многие наши электронные устройства имеют эти раздражающие огни, особенно телевизионные приставки, которые на самом деле не делают больше, чем просто сидят там большую часть времени. Да, световые индикаторы полезны — это быстрый способ узнать, заряжается ли ваш ноутбук или вы получили какое-то уведомление, но они могут раздражать, когда они слишком бросаются в глаза. Недавно мой последователь в Twitter, Майкл Краковский, высказал то, что, по моему мнению, было удивительным предложением относительно этих мигающих огней, наряду с громким жужжанием и доступом в Интернет: компания должна активно разрабатывать продукты без них и специализироваться на этом.(В некоторой степени в шутку; он действительно предложил маршрутизатор без доступа в Интернет.) Как мы оказались здесь, в месте, где световые индикаторы стали постоянным раздражителем? А как нам выбраться? Сегодняшний Tedium проливает резкий (но целенаправленный) свет на ситуацию. — Эрни @ Tedium

Это похоже на Netflix для приложений Mac: Если вы из тех, кто любит пробовать новые программы, чтобы узнать, что прилипает, попробуйте SetApp , «магазин приложений» в стиле Netflix для программ Mac.Это дешево — всего 9,99 доллара в месяц — и значительно повысит вашу продуктивность. Проверьте это!

1962

Год, когда Ник Холоняк, исследователь, работающий в General Electric, впервые изобрел светоизлучающий диод, электрический компонент, который может отображать видимый свет, в частности красный цвет. (Светодиоды, которые могли излучать инфракрасный свет, существовали и раньше, как раз к изобретению пульта дистанционного управления.) Холоняк отметил в пресс-релизе GE, что его изобретение было продиктовано желанием создать лазер. «Если они смогут сделать лазер, я смогу сделать лазер лучше, чем любой из них, потому что я сделал этот красный сплав видимым. И я смогу увидеть, что происходит. И они застряли в инфракрасном свете ». Изобретение Холоняка основывалось на использовании фосфида арсенида галлия, полупроводникового материала. (Родственный материал, арсенид галлия, время от времени предлагали заменить кремний в компьютерах.)

(Тейган Роджер / Unsplash)

Почему эти крошечные огоньки такие резкие для ваших глаз

Чуть более четырех лет назад Американская медицинская ассоциация почувствовала необходимость публично выразить озабоченность в связи с растущей тенденцией на многих автомагистралях — заменой старых систем освещения на новые, в которых использовалось светодиодное освещение.

Причина? Новые фары часто были слишком резкими.

«Высокоинтенсивные светодиодные осветительные приборы излучают большое количество синего света, который невооруженным глазом кажется белым и создает более сильное ночное освещение, чем обычное освещение», — предупредила ассоциация.«Дискомфорт и инвалидность из-за интенсивного светодиодного освещения с насыщенным синим светом могут снизить остроту зрения и снизить безопасность, что может вызвать беспокойство и создать опасность на дороге».

Но почему именно синий свет? Почему это так ужасно на твоих глазах? И проблема уменьшается?

Конечно, это вопрос, над которым ученые изучали десятилетиями… сами того не осознавая. В 1958 году исследователи Дж. Вудленд Гастингс (специалист по фотобиологии) и Беатрис М. Суини (физиолог растений) опубликовали статью «Характеристики суточного ритма люминесценции многогранников гоняулакса», в которой анализировалось влияние различных цветов света. на полиэдрах Gonyaulax, разновидности динофлагеллат (одноклеточных организмов), обладающих способностью излучать свет.

В этой ранней статье, которая на несколько лет предшествует появлению светодиода видимого диапазона, отмечалось, что организм по-разному реагирует на различные цвета света, причем наиболее сильной реакцией является синий цвет и, возможно, более слабая реакция на красный цвет. Это повлияло на их циркадный ритм или цикл сна и бодрствования. Это было интересное исследование, но оно не приобрело большого значения в более широком научном сообществе только спустя десятилетия, когда оба ученых скончались.

В статье 2010 года для академического журнала Environmental Health Perspectives автор Дэвид К.Хольцман отметил причину этого — оказывается, что то, что влияет на одноклеточные организмы, также влияет на людей:

Статья Гастингса и Суини, опубликованная в декабрьском 1958 г. Biological Bulletin , собирала пыль в течение десятилетий. Никто не думал, что эти открытия могут иметь какое-либо отношение к людям, чьи циркадные ритмы тогда считались относительно нечувствительными к свету.

Но научные открытия за последние два десятилетия все изменили. Свет не только сбрасывает циркадный ритм человека, но и тот же синий свет, который сильнее всего влияет на динофлагелляты, имеет равную способность сбрасывать наши собственные часы — хотя большинство видимых длин волн могут сбрасывать часы, синий выполняет эту работу с наибольшей эффективностью.

И синий свет, ключевая часть того, что делает свет видимым и ярким, присутствует повсюду, особенно в экранах и других источниках искусственного света. Это широко считается причиной, по которой вам может быть трудно лечь спать, если вы заранее смотрели на свой ноутбук или смартфон.

Это, конечно, не новая информация, и если вы читали какой-либо научно-популярный контент в Интернете за последнее десятилетие, вы наверняка слышали о том, как синий свет вреден для вас и вредит вашему циклу сна.

(автомобильный мотоцикл / Flickr)

Но это объяснение раскрывает суть проблемы, с которой мы сталкиваемся, когда отдельные светодиоды мигают нам в лицо в любое время дня. Синие светодиоды, которые, как правило, являются самыми яркими, на самом деле было сложнее всего создать. Сложность была такой, что когда трое японских исследователей — Сюдзи Накамура, Исаму Акасаки и Хироши Амано — все же выяснили это, в конечном итоге они получили Нобелевскую премию по физике.

(Примечание: Ник Холоняк-младший.был особенно недоволен тем, что не получил Нобелевской премии, когда ее получили изобретатели синего светодиода.)

Изобретение синего светодиода лежит в основе того, что дает нам белый светодиодный свет, который произвел революцию в индустрии освещения, но который некоторые считают резким, а это означает, что он может иметь те же проблемы, что и синий свет. (Отсюда сообщения AMA против использования его для уличных фонарей.)

Но даже раньше люди замечали резкость синих светодиодов в электронике, такой как маршрутизаторы и компьютерные мониторы.Как писал Ян Джонсон для The Globe and Mail в 2004 году, до того, как опасения по поводу синего света действительно стали мейнстримом:

Синие светодиоды обладают невероятной четкостью, которая сразу привлекает внимание и может завораживать. Они мерцают, мерцают и могут быть невероятно яркими для таких крошечных точек света — они действительно очень красивы.

Проблема в том, что они внезапно повсюду.

Они украшают мой монитор, портативный сканер, веб-камеру, USB-концентратор, точку доступа Bluetooth, адаптер Wi-Fi, настольный регулятор громкости для моих динамиков, внешний жесткий диск, периферийное устройство для редактирования видео (которое на самом деле пульсирует) и док-станция для перезаряжаемой мыши.На передней панели моего нового компьютера их еще шесть.

И протыкают. Мой беспроводной маршрутизатор, например, использует синие огни, чтобы сообщить мне о моделях сетевого трафика, и они жесткие до точки отвлечения внимания, несмотря на то, что находятся за толстым слоем пластика. Тем не менее, они почему-то меньше отвлекают, чем белый свет на соседнем телевизоре, который создается путем сочетания синих светодиодов с другими цветами, и значительно больше, чем нужно. (С другой стороны, я недавно узнал, что этот надоедливый свет, в котором нет особой необходимости, можно выключить.Я просто выключил. Слава Господу.)

Но даже до того, как все стало синим, это не было похоже на красные светодиоды — основу многих будильников и старых модемов Hayes — или зеленые светодиоды были лучше. Они часто отвлекают внимание из-за недостатка тонкости. Они дают о себе знать, несмотря на то, что их свечение по своей природе сфокусировано и плотно закручено.

В 2 часа ночи небольшого светодиодного индикатора может быть достаточно, чтобы вывести вас из режима сна, вывести из нормального циркадного ритма.И это может сильно отвлекать.

2009

Год, когда разработчики программного обеспечения Майкл и Лорна Херф придумали приложение F.lux, которое удаляет синий свет с экранов, чтобы лучше соответствовать циркадным ритмам. Приложение, которое начиналось как приложение для Mac, но с тех пор расширилось на все основные программные платформы, эффективно затемняет экран, заставляя его воспроизводить свечу на самом низком уровне. (Это также позволяет вам использовать режим «темной комнаты», который по сути делает ваш компьютер похожим на черно-желтый ЭЛТ 1980 года.Это отчасти изящно.) Apple, конечно, Шерлок разработала его несколько лет назад, но, как отмечает Lifehacker , F.lux остается гораздо более настраиваемым.

Зеленый не так плох, как синий или красный, но все равно захватывает. (Майкл Гальперт / Flickr)

Можем ли мы сделать яркие светодиоды менее раздражающими?

Теперь, очевидно, что световые индикаторы появились раньше светодиода. Немного покопавшись в истории, вы найдете примеры, когда железные дороги и корабли использовали световые индикаторы или сигнальные лампы в 19 веке.Кодекс сигналов ВМС США, опубликованный в 1867 году, обсуждает широкий спектр «сигнальных огней», которые должны использоваться в вечерние часы.

Оперный театр Гонолулу также использовал новые на тот момент лампы накаливания еще в 1897 году, что сделало их заметными первыми пользователями этой формы.

Схема, объясняющая, как установить световые индикаторы на автомобиль 1920-х годов. (Google Книги)

В статье 1927 Popular Science , тем временем, приводятся доводы в пользу установки собственных световых индикаторов внутри транспортного средства.

Конечно, у автомобилей были световые индикаторы задолго до того, как в них использовались светодиоды, и хотя светодиоды определенно имеют свое предназначение — особенно, например, в местах, где вам нужно видеть свет в темноте, таких как приборная панель автомобиля или компьютерная клавиатура с подсветкой — можно утверждать, что мы, возможно, слишком часто злоупотребляем, когда дело касается светодиодных индикаторов.

Приведу пример. В прошлом году я приобрел пару полочных колонок от компании Edifier. Мне нравятся эти колонки, потому что они позволяют мне без проблем запускать Worry Джеффа Розенстока.Они громкие и хорошо звучат. Вторая причина, по которой я их купил, заключалась в том, что они поддерживают Bluetooth, который иногда бывает полезен, когда я хочу воспроизвести музыку со своего телефона, на котором нет разъема для наушников.

Но в этом есть раздражение. Установка динамика в режим Bluetooth означает, что динамики, которые в противном случае не подсвечены, внезапно загораются ярким синим светом, выходящим сбоку. Мне не нужен этот свет. Могу разобраться, подключен ли динамик другим способом.Возможно, для говорящего было бы разумнее иметь какой-то другой способ дать понять, что режим установлен, возможно, с помощью переключателя или чего-то подобного (хотя это усложнило бы его возможности дистанционного управления, поэтому, возможно, нет).

Чтобы довести дело до конца, мне интересно, есть ли случаи, когда в настоящее время используются светодиодные лампы, где альтернативная технология была бы столь же эффективной без отвлекающих недостатков. Например, в случае маршрутизаторов электронные чернила или электронные чернила были бы более чем подходящей заменой для массива ламп, которые по сути являются пережитком времен модемов с коммутируемым доступом.

Есть даже несколько многообещающих примеров цветных электронных чернил, которые еще не получили широкого распространения, по сути, потому что у них есть проблема, противоположная светодиодам: они тусклые по сравнению с монитором вашего ноутбука, по сравнению с медленным временем отклика. Похоже, цветные электронные чернила могут наконец выйти на массовый рынок только в следующем году после многих лет работы над совершенствованием технологии.

Тем не менее, они идеально подходят для случая использования, когда часто пользователи просто хотят получать уведомление о том, что что-то работает.

Точно так же, вероятно, есть еще кое-что, что нужно сделать с тактильной обратной связью за пределами телефонов.Признак вибрации может быть более эффективным с некоторыми видами электроники.

Но по причинам, связанным с повсеместным распространением, стоимостью (вы можете буквально купить упаковку из 100 синих светодиодов менее чем за 7 долларов на Amazon) и, возможно, из-за отсутствия творчества, мы заполучили эти светодиодные фонари и никогда не думали, что они есть. в некоторых случаях могут быть лучшими дизайнерскими решениями, чем световой индикатор на вашем лице.

Следует признать, что светодиодные фонари могут иметь смысл в некоторых случаях, если они спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму их яркость.Скажем, например, свет появляется в большей части ореола внизу, скрывая более интенсивный элемент света от вашей сетчатки. Смягчая эффект, это потенциально могло бы сделать его менее проблематичным.

В конце концов, если вы используете телевизор или монитор, обычно очевидно, когда он включен, а когда нет.

Конечно, в вашем доме уже есть много светодиодных фонарей , которые, вероятно, должны немного уменьшить воздействие на сетчатку.

Пример того, на что явно способны листы Dim It.(через сайт Dim It)

И есть продукты, которые действительно это делают. Одна из самых известных компаний, фирма под названием Dim It, продает листы, которые по существу закрывают особенно яркие светодиоды, чтобы уменьшить некоторые из их разрушительных эффектов. На сайте компании эта технология рассматривается как нечто вроде чудо-материала:

Каждая упаковка Dim It включает в себя две пластины для затемнения света. Эти листы можно легко разрезать и обрезать, чтобы придать любую форму, которая вам нужна, чтобы они соответствовали светодиодной подсветке вашего устройства.Мгновенно чрезмерная яркость снижается до более комфортного уровня. Кроме того, диммирующие листы Dim It можно накладывать слоями, чтобы при необходимости еще больше усилить затемняющий эффект. Дополнительным преимуществом использования Dim It является то, что он прилипает к поверхностям за счет статического сцепления. Таким образом, нет грязного клея, и Dim It можно легко удалить, переставить и использовать повторно столько раз, сколько потребуется!

Чувствуя себя ободренным моим открытием, что да, я могу выключить надоедливый светодиод в нижней части экрана моего Roku TV, я могу просто рассмотреть это как потенциальное решение, чтобы подавить некоторые из наиболее агрессивных синих огней в моей жизни — тот, что на моем мониторе, тот, который находится на кнопке питания моего Xeon, и эти ярко-синие индикаторы на моем маршрутизаторе.Нет никаких причин, по которым эти огни должны быть такими агрессивно яркими, как они есть, кроме, как вы знаете, науки.

Приятно, что такой товар существует. Опять же, всегда есть малярный скотч.

–

Считаете это интересным чтением? Поделись с другом! И еще раз спасибо нашему спонсору SetApp!

.