Светодиоды: виды светодиодов, как устроены и работают
Мои светодиодики 😊
Всем привет! В этой статье я расскажу что такое светодиоды, как они работают и подключаются.
Светодиод — это небольшая радиодеталь, которая испускает свет при подаче электричества в строго определённой полярности. Свет может быть разных цветов — красный, синий, зелёный, жёлтый, оранжевый и т.д.
Светится светодиод благодаря крошечному кристаллику внутри пластикового корпуса. Этот кристалл делается из таких материалов, как германий (Ge), галлий-арсенид (GaAs) или галлий-фосфид (GaP). На кристаллик подаётся напряжение, и он светится. Регулируется яркость света регулировкой напряжения (от 0 до 3 вольт).
Внутри пластикового корпуса находятся два контакта — анод (+) и катод (—). Контакт катода имеет бо’льший размер, чем анод. На контакте катода расположен кристаллик, анод на него подаётся через тонкую золотую проволочку. Ножки-контакты светодиодов имеют разную длину. Более длинная ножка — это плюс, более короткая — это минус.
Питаются светодиоды немного по разному. Белые, синие и зелёные — от 0 до 3 вольт, жёлтые, оранжевые и красные — от 0 до 1,8-2,2 вольта. Если превысить максимально допустимое напряжение, светодиод будет греться, кристалл сгорит и больше не будет светиться.
Очень рекомендую подключать светодиоды (например, к Arduino) через резистор (220-1000 Ом). Так как, если превысить силу тока, светодиод также благополучно сгорит.
Если вы подключаете светодиоды к Arduino, нужно обязательно подключать светодиоды через резисторы, так как Arduino выдаёт на свои пины 5 вольт при уровне HIGH, и светодиоды конечно же сгорят все. Резистор подключается на анод светодиода, хотя будет работать и на катоде.
Светодиоды бывают разных типов:
- Обычные одноцветные — имеют внутри только один кристалл и светятся одним постоянным цветом. Пластиковый корпус защищает внутренности от повреждений я выступает в роли линзы, концентрируя свет.
- Обычные трёхцветные (RGB LED) — имеют внутри 3 кристалла (красный, синий и зелёный) и 4 контакта для управления каждым цветом отдельно (1 общий катод, 3 отдельных анода).
- «Волшебные» светодиоды — имеют внутри несколько кристаллов и микросхему, которая управляет цветом и яркостью сама по зашитой программе. Имеет всего два контакта — анод и катод.
- Адресные светодиоды — очень крутые светодиоды, которые управляются уже не просто подачей питания, как остальные. Для них нужен микроконтроллер, который ими будет управлять. Внутри они имеют 3 кристалла и микросхему, а снаружи — 4 контакта (анод, катод, цифровой вход и цифровой выход). На анод и катод подключается питания 5 вольт и земля, на цифровой вход подаётся сигнал, с цифрового выхода сигнал идёт к следующим светодиодам в цепи (обычно такие светодиоды используются в лентах). Подробнее про подключение светодиодов можно почитать вот в этой статье. В такой системе можно заставить все светодиоды светиться разными цветами одновременно 😊
Светодиоды бывают в разных корпусах. Самые распространённые — в пластиковом корпусе (фото вверху) и в SMD корпусах разных размеров (фото ниже). Последние используются на платах Arduino 😊
Также есть светодиоды особо больших размеров, они уже работают от 5-12 и более вольт.
