Lysdiod
Lysdiods guide
Slänger väl in min lysdiodsguide för nybörjare här också. Om ni har något att tillägga eller om jag har skrivit fel nånstans är det bara hojta :)
En lysdiod är en halvledarkomponent och är uppbyggd av en PN övergång precis som en vanlig diod (LED=Light Emitting Diode). Dvs man måste koppla + till + och - till - för att den skall fungera. Lysdioden har 2 ben. Ett ben är kortare och den är - och kallas också katod. Det längre benet är + och kallas anod. Om benen t. ex. skulle vara avklippta kan katoden kännas igen på att kanten på inkapslingen ofta är tillplattad på den sidan, och att katoden vanligen är kopplad till "skålen" eller den största elektroden inuti lysdioden.
De flesta lysdioder brukar ha ett framspänningsfall på runt 2 Volt. Framspänningsfallet är kopplat till vilket färg den har. ex Röda lysdioder ligger på 1.6V osv. För att lysdioden skall lysa måste en Ström flyta genom lysdioden. Detta åstakommer man helt enkelt genom att koppla den till en spänning. Men det är sällan man har 1.6V till hands. Vanliga spänningar är 3V, 5V 9V, 12V osv. och kopplar man in så hög spänning på lysdioden går den sönder. Även om man skulle ha exakt 1.6V är det lämpligt att begränsa strömmen genom lysdioden för att öka livslängden radikalt, ifall dom överhuvudtaget håller. Detta sker med hjälp av ett motstånd!
När du tittar i datablad kan vi se många beteckningar, och jag tänkte reda ut dessa:
- IFmax : Den maximala strömmen lysdioden klarar innan den går sönder
- ( (If) : Rekommenderad ström. Jag har bara sett denna beteckning på ELFA dock
- Vf eller V : Lysdiodens spänning. Ex: 1.6V, 2V, 4.9V osv
- mA : Milliampere. 1mA=0.001A Ex: Ifmax=30mA
Kalkylen
Vi vill koppla in en lysdiod i datorn. Våran lysdiod ligger på 1.6V och den vill ha 15mA för att fungera korrekt. Vi har tillgång till 12V från datorn. Vi måste på något sätt få ett spänningsfall på 10.4V och strömmen skall begränsas till 15mA.
Steg1: Hur mycket spänning går bort innan den når lysdioden?
12V-1.6V=10.4V
10.4V kommer altså "falla" över motståndet vi skall använda. Vi vet nu att spänningen över motståndet är 10.4 Volt. Och enligt Ohms lag (R=U/I) måste vi dela spänningen 10.4 Volt med strömmen vi vill ha ha för att få fram den resistans som motsåndet skall ha. Och det gör vi nu
Steg2: Hur mycket ström skall vi "släppa fram". 15mA i det här exemplet
10.4/0.015=693 Ohm
Det närmaste vi kommer 693 Ohm blir 680 eller 820 Ohm.
Här har jag kopplat in en Amperemeter för att se att vi har räknat rätt, och det hade vi! Strömmen blev lite högre eftersom vi "bara" hade 680 Ohm
(Detta är konstigt, kan någon fixa detta)
http://www.upl.silentwhisper.net/uplfolders/upload0/dioder.jpg
Seriell och Parallellkoppling
Gör ett litet tillägg angående seriell och parallellkoppling. Seriekopplar du 10st lysdioder som ligger på 1.6Volt betraktas det som en 16Volts belastning och måste beräknas efter det. Har du bara tillgång till 12V kan man tex sätta 5st LEDs i två rader. Då kommer varje rad behöva 8V.
Då får man beräkna motståndet som skall sänka spänningen från 12V till 8V samt begränsa strömmen. Notera att man måste ha ett motstånd till varje "rad". Koppla sedan in båda raderna till +12V. Kom ihåg att om en radda drar tex 0.1A kommer båda två dra 0.2A från batteriet.
(Detta är konstigt, kan någon fixa detta)
http://upl.silentwhisper.net/uplfolders/upload9/ledguide.jpg
Ett tillägg angående effekt
Om man handskas med högre spänningar eller strömmar måste man ibland ta hänsyn till effektutveklingen i motståndet. Och detta görs helt enkelt med formeln:
Effekt=Spänning*Ström. (P=U*I)
Om du tex skickar 0.2A genom ett motstånd som har 10V över sig blir effekten i detta motstånd 2Watt, och sätter man dit ett på 1/4W brinner det upp. Så här måste vi köpa ett motstånd på MINST 2W. Kom ihåg att det är spänningen _över_ motståndet som man skall multiplicera med.