Etusivu
Tietokoneet
Elektroniikka
Autot
Webmasters
Download
Linkit
Palaute
Pelit
Sekalaista

eXTReMe Tracker

LED

LED eli valodiodi tai hohtodiodi on valoa lähettävä komponentti kuten nimikin jo kertoo. LED on lyhenne sanoista Light Emitting Diode eli valoa lähettävä diodi. Niitä käytetään nykyisin esimerkiksi merkkilamppujen tilalla koska ledit ovat halpoja, pitkäikäisiä ja vievät vähemmän virtaa kuin hehkulamput. Ennen ledejä käytettiin yleisesti myös näyttökomponentteina, mutta LCD-näytöt ovat ovat syrjäyttäneet ne.

Piirrosmerkki: LEDin piirrosmerkki

LEDit ovat valoa säteileviä komponentteja eli ne tarvitsevat toimiakseen ulkoista sähköenergiaa. Ledien käyttö on nykyään hyvin yleistä. Niiden etuja tavallisiin merkkilamppuihin nähden on pienempi koko, tehontarve, toimintajännite sekä pitkä toimintaikä. Ledit ovat puolijohdediodeja, jotka valmistetaan galliumarsenidista (GaAs), galliumarsenidifosfidista (GaAsP), galliumfosfidista (GaP) tai muusta vastaavasta materiaalista. Ledit kytketään aina myötäsuuntaan. Ledin valon väri riippuu puolijohdemateriaalista. Esimerkiksi galliumfosfidi seostettuna sinkillä (Zn) ja hapella (O) synnyttää punaista valoa.

Katodin tunnistaa yleensä viistetystä ledin kauluksesta, anodia lyhyemmästä liitosjohtimesta tai lediä sivulta katsottuna isommasta metallielektrodista ledin sisällä. Tosin nämä tunnistusmenetelmät eivät ole aivan 100% varmoja, joten kannattaa katsoa ledin datasheetistä tai kysyä myyjältä.

Erivärisille ledeille ilmoitettu kynnysjännite on minimijännite, jolla ledi juuri valaisee riittävästi. Valaistakseen kunnolla ledit vaativat yleensä noin 20mA virran, joka usein saadaan esimerkiksi laitteen syöttöjännitteestä. Olemassa on myös pienivirtaisia ledejä, jotka palavat jo 2mA virralla melko kirkkaasti, mutta yleensä minimivirta riittävään valaisuun on 10..20mA välillä, isoilla ledeillä jopa enemmänkin.

Tavallisesti virtaa on rajoitettava etuvastuksella. Saatavana on lisäksi yhdysrakenteisia ledejä, joissa sarjavastus on valmiina ledin kotelossa esimerkiksi 5V käyttöjännitettä varten. Nämä yhdysrakenteiset ledit ovat huomattavasti kalliimpia kuin tavalliset.

Ledin etuvastuksen laskentakaava
LEDin Etuvastuksen laskentakaava
RS = Etuvastus
US = Syöttöjännite
UF = Ledin kynnysjännite
I   = Virta, jolla Lediä aiotaan polttaa

Tarvittaessa voidaan käyttää 5..50mA:n virtaa, jolloin valon kirkkaus muuttuu vastaavasti. Sopiva virta ilmenee ledin datatiedoista. On myös muistettava laskea, ettei etuvastuksen tehokestoisuus ylity. Vaadittava tehokestoisuus saadaan vaikkapa seuraavanlaisella kaavalla:     PR = (US - UF) * I


 
Joidenkin ledien tyypillisiä kynnysjännitteitä
Infrapuna1.2V, 1.3V, 1.35V
Punainen1.6V, 1.7V
Vihreä2.1V, 2.3V
Keltainen1.8V, 2.1V, 2.3V
Oranssi2.0V, 2.2V
Sininen3V, 4V, 5V
Valkoinen3.6V, 5V

 

Ledivalikoima on nykypäivänä hyvin laaja. On olemassa eri muotoisia (pyöreä, neliö, suorakaide, kolmio, nuoli, piste, ...), kokoisia (3mm, 5mm, 10mm, pintaliitos, ...) ja värisiä ledejä lähes mihin tahansa käyttötarkoitukseen. Lisäksi on olemassa erikoiskirkkaita, pienitehoisia, kaksivärisiä ja infrapuna-alueella toimivia ledejä sekä joitakin vieläkin eksoottisempia malleja, muunmuassa vilkkuledit.

Erilaisia LEDejä Erilaisia LEDejä Erilaisia LEDejä Erilaisia LEDejä Erilaisia LEDejä

Erilaisia ledejä

 

Seuraavassa muutamia ledien kytkentäesimerkkejä. Esimerkeissä käytetty ledin kynnysjännite on 1.7V ja ledin läpi kulkeva virta on 20mA. Kytkennän käyttöjännitteenä on 5V ja sopiva (laskennallinen) vastusarvo näkyy kytkennästä. Todellisuudessa joudut valitsemaan lähimmän vakioarvon. Laskentakaavan ja näiden esimerkkien avulla voit laskea, millaisen vastuksen tarvitset kytkentääsi.

Yhden ledin kytkentäYhden ledin kytkentä. Voidaan laskea suoraan edellä mainitulla kaavalla.
Kaksi lediä sarjaankytkennässäKaksi lediä sarjaankytkennässä. Lasketaan kuten edellinen, mutta tällä kertaa ledien kynnysjännitteet pitää laskea yhteen.
Kahden ledin rinnankytkentäKahden ledin rinnankytkentä. Tässä tapauksessa pitää vuorostaan laskea ledien läpi kulkevat virrat yhteen. Kytkennän huono puoli on, että jos ledeissä on pieniäkin eroja (jopa saman valmistuserän sisällä), niin ne palavat eri kirkkaudella.
Kahden ledin rinnankytkentäKahden ledin rinnankytkentä, parempi vaihtoehto. Lasketaan kuten yhden ledin kytkentä, koska kummatkin vastus-led -parit ovat erillisiä. Tässä versiossa kummankin ledin kirkkautta voi erikseen hienosäätää, joten ne saa helposti palamaan yhtä kirkkaasti.
  © 2002-2017 Juha Levänen  -=-  Käyttöehdot