Innehåll

Lysdioder, Alla dessa lysdioder!

Introduktion
Lysdioder - hur funkar de?
Hur vänder man en lysdiod?
Ohms lag - grunden bakom all elektronik
Mer grunder - parallell- och seriekoppling
Varför måste man ha motstånd?
En lysdiod med motstånd
Seriekoppla lysdioder - julgranskedjan
Parallellkoppla lysdioder
Kombinera serie- och parallellkoppling
Blå och vita lysdioder
Färgkoder för motstånd
Lysdioder på bild
Några användbara länkar
Slutsats


08/02-02 | Illuwatar | illuwatar@techie.com


Introduktion

Denna lilla artikel har jag skrivit eftersom önskan att montera in lysdioder i datorns alla skrymslen verkar vara stort. I alla fall när man ser till alla trådar om detta ämne i vårt forum.
Jag tänker nu ta er på en guidad tur i elektronikens gränsland och jag hoppas ni som har läst detta skall ha större förståelse för hur man använder lysdioder och beräkningarna runtom dessa. Att jag går in på Ohms lag är på grund av att den är så grundläggande - utan denna kommer man ingen vart inom elektroniken. Sedan spelar det ingen roll om man bara vill byta power-lampan på PC'n eller man tänker bygga en hel stereo.

En liten varning kan vara på plats: får du allergiska utslag av att se en matematikbok bör du sluta läsa nu. Denna artikel innhåller nämligen en hel del formler och beräkningar (dock inga svåra sådana). Be då i stället om hjälp med lysdioderna eller köp ett färdigt neon-kit...

Lysdioder - hur funkar de?

För att ge lite bakgrund till detta ämne tänkte jag ta lite kort om hur en lysdiod fungerar. Detta är inte nödvändigt för att kunna använda dem, men det kanske finns någon som är intresserad (och begriper sig på hur halvledare fungerar inuti - vilket jag knappt gör).

Alla lysdioder har ett PN-spärrskikt (Positivt/Negativt dopat) som avger ljus (fotoner) på grund av rekombination av laddningsbärare. Som halvledarmaterial använder man ämnen i grupperna III och V i det periodiska systemet. Dessa kallas därför III-V-material. De vanligaste materialen och deras färg är:

* Galliumarsenid, GaAs: Infrarött till rött
* Galliumarsenidfosfid, GaAsP: Rött till gult
* Galliumfosfid, GaP: Grönt till blågrönt

Lysdioden förspänns i framriktningen, Därför måste ett motstånd användas för att begränsa strömmen. Framspänningsfallet för GaAs är ca 1.4V, för GaAsp 2V och för GaP 3V. Vänder man dioden fel kommer den inte att lysa.
Källa: Elfa-katalogen


Varför är nu lysdioder så populära och varför kan man till exempel inte använda glödlampor? Orsakerna är flera - jag har här radat upp ett antal som motiverar användandet av lysdioder som ljuskälla:

* Låg strömförbrukning.
* Blir knappast
varma vid normal drift (hög verkningsgrad).
* Billiga i inköp (vita och blå är lite dyrare).
* Lång livslängd - 10 år kontinuerlig drift garanteras.
* Snabb respons - lysdioder reagerar på snabba förändringar, vilket gör dem lämpliga i displayer mm.
* Finns i dag i ett otal färger, inklusive vitt och blått.

För att undvika att man förstör sina fina dioder bör man tänka på följande: använd aldrig högre spänning än vad tillverkaren specificerar! För högre spänning gör att dioden blir varm och till sist förstörs. Strömmen (och därmed spänningen till dioden) bestämmer man med ett motstånd (vilket denna artikel kommer att visa).

Hur vänder man en lysdiod?

Detta är en viktig punkt - annars blir det inte mycket till ljus! En lysdiod som vänds fel tar inte skada av detta, det blir bara inget ljus. Så om något inte lyser som det skall, leta efter en felvänd lysdiod!

Denna bild visar hur en fysisk lysdiod motsvarar LED-symbolen som kommer att användas i alla exempel som visas i denna artikel:

Lysdiod

Ohms lag - grunden bakom all elektronik

Det finns en enkel matematisk formel som alla som vill hålla på med elektronik måste lära sig - och den är inte särskilt svår. Den kallas Ohms lag och visar förhållandet mellan ström, spänning och resistans.

Formeln är som följer: U = R * I

där U är spänningen i volt (V), R är resistansen i ohm och I är strömmen i ampere (A).
Formeln kan skrivas om på tre olika sätt, beroende på vad man vill räkna ut:

För att få fram resistansen: R = U / I
För att få fram strömmen: I = U / R
Och för att få fram spänningen: U = R * I

För att resultatet skall bli korrekt gäller det att alla storheter har samma skala - man kan inte blanda mA (milli-Ampere) med kV (kilovolt), för då blir resultatet helt åt skogen. För att göra det enklare för att omvandla mellan olika skalfaktorer kan denna tabell användas:

Storhet, skalfaktor Multiplicera med
T - Tera 1 000 000 000 000
G - Giga 1 000 000 000
M - Mega 1 000 000
k - kilo 1 000
m - milli 0.001
µ - mikro 0.000 001
n - nano 0.000 000 001
p - piko 0.000 000 000 001

Till exempel, ett motstånd på 470kohm är det samma som 470 000 ohm eller 0.47Mohm.

Notera: dessa skalfaktorer är INTE samma som i datorvärlden. Här är 1k = 1000, inte 1024 som man räknar med när det gäller bits och bytes.

  Nästa sida »

 




08/02-02 | Illuwatar | illuwatar@techie.com

Diskutera denna artikeln i vårt forum!