Yang Perlu Anda Ketahui Tentang LED: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Light Emitting Diode adalah perangkat elektronik yang memancarkan cahaya ketika arus melewatinya. LED kecil, sangat efisien, terang, murah, komponen elektronik. Orang berpikir bahwa LED hanyalah komponen pemancar cahaya biasa & cenderung mengabaikan Fakta & Fitur Menarik dari LED. Dalam instruksi ini saya akan mengajari Anda 'Semua yang Perlu Anda Ketahui Tentang LED' yang mencakup Peringkat Kerja, Arus, dan Daya, Pembuatan, Jenis, Kalkulator Resistor untuk LED, Penggunaan, Pengujian & rangkaian LED Sederhana.

Berikut Tautan ke aplikasi android gratis 'Kalkulator Resistor LED': Kalkulator Resistor LED. Aplikasi ini membantu Anda menghitung nilai resistor yang sesuai yang dibutuhkan untuk sebuah LED.

Sejarah LED

Kapten Henry Joseph Round adalah salah satu pelopor awal radio dan menerima 117 paten. Dia adalah orang pertama yang melaporkan pengamatan electroluminescence dari dioda, yang mengarah pada penemuan dioda pemancar cahaya. Vladimirovich Losev mengamati emisi cahaya dari persimpangan titik-kontak carborundum. Dalam pekerjaannya sebagai teknisi radio, ia memperhatikan bahwa dioda kristal yang digunakan pada penerima radio memancarkan cahaya ketika arus dilewatkan melaluinya. Pada tahun 1927, Losev menerbitkan rincian dalam jurnal Rusia tentang karyanya tentang dioda pemancar cahaya. Beberapa tahun kemudian Nick Holonyak, Jr. menemukan LED spektrum tampak (merah) pertama pada tahun 1962 saat bekerja sebagai ilmuwan konsultan di laboratorium General Electric Company di Syracuse, New York.

Daftar Bagian:

• Berbagai Macam Warna LED - AliExpress
• LED RGB - AliExpress
• LED IR - AliExpress

Langkah 1: Komposisi & Kerja

GAMBAR:

1. Dremeling LED.
2. Tampilan atas dari Electodes LED. (lebih besar-katoda, lebih kecil-anoda).
3. Closeup dari Anoda dan Katoda LED. (LED diiris menjadi dua).
4. Anoda dan Katoda LED dilepas dari cangkang plastik.

Komposisi

LED yang paling umum terdiri dari Gallium (Ga), Arsenik (As), dan Fosfor (P). LED modern bukan hanya tipe GaAsP - brews semikonduktor lainnya berlimpah! Semikonduktor ini juga digunakan di berbagai komponen Elektronik lainnya.

Bekerja

LED adalah dioda P-N Junction yang memancarkan Cahaya. Ketika LED dalam bias maju, ia memancarkan cahaya alih-alih panas yang dihasilkan oleh dioda normal. Ketika sambungan P-N dalam bias maju, dalam kasus LED beberapa lubang bergabung dengan elektron Wilayah N dan beberapa elektron dari N bergabung dengan lubang dari wilayah P. Setiap rekombinasi memancarkan cahaya atau Foton.

LED memang memiliki polaritas dan karenanya tidak berfungsi jika terhubung dalam bias terbalik. Metode termudah untuk memeriksa polaritas LED umum adalah dengan mendekatkan LED ke mata Anda. Anda akan melihat bahwa ada dua elektroda. Yang lebih tebal adalah Katoda (-). Cahaya dipancarkan dari Katoda. Elektroda yang lebih tipis adalah Anoda (+). [Meskipun metode pemeriksaan polaritas ini tidak akan bekerja untuk beberapa LED seperti LED efisiensi tinggi, dll di mana kebalikannya benar]. Umumnya LED dibuat sedemikian rupa sehingga panjang kabel Katoda dan Anoda berbeda. Karena LED ini diproduksi dengan kabel Anoda(+) lebih panjang dari kabel Katoda(-). Hal ini juga memudahkan untuk menentukan polaritas. Catatan: Beberapa pabrikan memang menjaga agar kedua kabel elektroda memiliki panjang yang sama. Untuk MENGUJI polaritas, Anda perlu menggunakan Multimeter.

Langkah 2: Peringkat Saat Ini & Kekuatan, Hukum Haitz

GAMBAR: Simbol LED

LED IR umum dapat bekerja hingga ~1.5V tetapi kebutuhan LED Merah biasa ~1.8V, kebutuhan LED Hijau Biasa ~2V & LED biru & putih biasa (yang tentu saja berwarna biru dengan lapisan fosfor) membutuhkan 3V yang baik.

LED tidak memiliki "peringkat tegangan"; mereka digerakkan oleh arus. Kecerahan kira-kira sebanding dengan arus, dan tidak berbanding lurus dengan tegangan. Pada arus tertentu, mereka akan memiliki tegangan maju, tetapi itu adalah arus sekunder, yang merupakan faktor utama yang harus dikendalikan.

Peringkat saat ini

Peringkat saat ini dari LED juga serupa dengan Peringkat Tegangan. LED umumnya memiliki peringkat arus standar. Kebanyakan LED membutuhkan sekitar 5-25 mA. Arus yang dibutuhkan oleh sebuah LED terkadang tergantung pada Warna LED tersebut. Jika Anda memberikan arus berlebih, LED akan menyala dan rusak. Di sisi lain jika Anda memberikan arus yang sangat rendah, LED tidak akan menghasilkan output maksimum. LED merah/hijau ultrabright modern dapat memberikan output yang dapat diterima (untuk penggunaan status, dll.) hanya dengan 1mA

Peringkat Daya

Sebuah LED dapat memiliki berbagai peringkat daya tergantung pada Jenis, Bangun dan Peringkat Saat Ini, dll. LED juga tersedia dalam paket 'LED Daya Tinggi'. LED kurang efisien dibandingkan bola lampu konvensional seperti CFL dan Lampu Pijar.

Hukum Haitz

Ini menyatakan bahwa setiap dekade, biaya per lumen (unit cahaya berguna yang dipancarkan) turun dengan faktor 10, dan jumlah cahaya yang dihasilkan per paket LED meningkat dengan faktor 20, untuk panjang gelombang (warna) cahaya tertentu. Ini dianggap sebagai mitra LED untuk hukum Moore, yang menyatakan bahwa jumlah transistor dalam sirkuit terpadu yang diberikan berlipat ganda setiap 18 hingga 24 bulan. Kedua undang-undang tersebut bergantung pada optimalisasi proses produksi perangkat semikonduktor.

Langkah 3: Bangun

GAMBAR:

1. LED dasar.
2. LED kubah.
3. SMD LED (Besar).
4. SMD LED (Kecil).
5. Tampilan LED digunakan dalam Tampilan 7-Segmen.

LED diproduksi dalam berbagai bentuk dan ukuran. Warna lensa plastik seringkali sama dengan warna sebenarnya dari cahaya yang dipancarkan, tetapi tidak selalu. Misalnya, plastik ungu sering digunakan untuk LED inframerah, dan sebagian besar perangkat biru memiliki rumah yang tidak berwarna. LED daya tinggi modern seperti yang digunakan untuk penerangan dan lampu latar umumnya ditemukan dalam paket perangkat pemasangan permukaan (SMD). Beberapa LED memiliki lensa plastik yang menyebar.

LED dasar

LED dasar adalah salah satu LED yang paling banyak digunakan. Karena kepopulerannya juga harganya relatif lebih murah dibandingkan dengan LED lainnya. Itu terlihat sangat mendasar dan desainnya sangat sederhana.

LED kubah

Ini adalah jenis LED yang berbentuk seperti 'Dome'. Bentuk ini dirancang juga untuk meningkatkan area di mana cahaya ditransmisikan. Dengan kata lain Sudut Emisi (Lingkaran) Cahaya dari LED lebih besar dari LED Dasar. Ini umumnya dikendalikan oleh seberapa jauh mereka menempatkan pemancar cahaya dari kubah. Lembar spesifikasi hampir selalu memberi Anda "sudut setengah daya" (sudut di luar sumbu di mana Anda hanya melihat setengah kecerahan). Jika Anda menginginkan sudut pancaran yang lebih lebar, Anda dapat memotong kubah dengan alat dremel. Jika Anda peduli, Anda dapat mengarsipkan atau memoles ujungnya, tetapi itu tidak perlu. Semakin dekat Anda memotongnya ke perangkat emisi, semakin lebar sudut yang akan Anda dapatkan. Tapi hati-hati untuk tidak memotong terlalu dekat karena ada kawat kecil di sana yang biasanya tidak terlihat oleh mata. Meskipun jenis LED ini sedikit lebih mahal daripada led biasa.

LED SMD

Jenis LED ini umumnya berukuran sangat kecil. SMD berarti Perangkat yang Dipasang di Permukaan. Dan seperti namanya, LED ini disolder ke permukaan PCB tidak seperti komponen 'through-hole' konvensional. LED ini Umumnya disolder oleh Mesin (Robot Solder yang Tepat) dan sangat sulit untuk disolder dengan tangan (Meskipun bukan tidak mungkin untuk Solder SMD LED dengan Tangan). Untuk menyolder SMD LED dengan tangan, Anda hanya perlu besi solder berujung halus, beberapa solder tipis, lampu terang, dan mungkin kaca pembesar dan beberapa keterampilan menyolder yang baik dan tepat.

Tampilan LED

Jenis LED ini terutama digunakan dalam tampilan karena bentuknya datar.

Langkah 4: Jenis

GAMBAR:

1. LED kubah.
2. LED IR.
3. 7 Segmen Tampilan LED
4. Tri warna LED (LED berubah warna).

LED warna

LED Berwarna & Putih terutama digunakan dalam Indikator, Lampu, Peralatan Pencahayaan, dll. Mereka adalah salah satu LED yang paling umum digunakan.

LED Pengubah Warna (LED Warna Tri/Bi)

Pada jenis LED ini, warna yang dipancarkan oleh LED berubah dalam jangka waktu tertentu. Sirkuit Terpadu (IC) kecil disematkan ke dalam LED ini untuk mengontrol waktu tunda antara transisi berbagai warna. LED tri/bicolor tidak berubah warna, mereka sebenarnya adalah dua LED terpisah (seringkali merah dan hijau) dalam satu paket. Anda mengubah satu atau yang lain untuk menghasilkan dua warna dan keduanya untuk membuat yang ketiga.

Inframerah (IR) LED

Jenis LED ini memancarkan sinar cahaya inframerah. Sinar infra merah ini tidak dapat dilihat oleh Mata Manusia. Jenis LED ini umumnya bekerja pada frekuensi transmisi 38KHz. Perancang memodulasi LED sebagai cara bagi penerima untuk membedakannya dari sumber IR lainnya. LED juga dimodulasi pada frekuensi yang sangat rendah untuk sekadar menunjukkan LED yang berkedip, dan sering dimodulasi pada frekuensi yang relatif tinggi dengan siklus tugas yang bervariasi untuk mengontrol kecerahannya secara efektif. Dan kemudian beberapa dimodulasi pada frekuensi yang jauh lebih tinggi untuk mengirim data (seperti yang digunakan dalam serat optik misalnya). Ini terutama digunakan pada perangkat Remote Controlled dan Small Range Communication. Anda dapat menguji LED IR dengan melihatnya di bawah Kamera saat arus diterapkan di seluruh LED. Dengan kata lain kamera dapat mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari LED. Kamera yang tidak memiliki filter blok IR umumnya dapat melihat IR dekat dengan cukup baik (dan cenderung merupakan kamera murah dan khususnya kamera keamanan). Tetapi harus disebutkan bahwa bahkan beberapa kamera ponsel tidak melihat IR LED dengan baik sama sekali karena filter blok IR mereka.

7 Segmen Tampilan LED

LED display 7 segmen adalah LED yang terdiri dari 7 LED display yang dihubungkan dalam bentuk 8. Digunakan pada kalkulator, display, dll. LED serupa juga digunakan untuk menampilkan alfabet.

LED UV

UV LED memancarkan sinar Ultra Violet cahaya. Sinar ini memiliki berbagai aplikasi seperti Sterilisasi, pemurnian air, dll.

Langkah 5: Kalkulator Resistor untuk LED

GAMBAR-GAMBAR:

1. Berbagai resistor dan LED.
2. Logo Aplikasi Kalkulator Resistansi LED.

Jadi pertanyaan paling umum yang ditanyakan tentang LED adalah resistor yang sesuai untuk digunakan bersama. Alasan resistor digunakan bersama dengan LED adalah untuk melindunginya dari arus berlebih yang dapat membakar dan merusak LED. Tetapi memilih LED yang tepat tidak sesederhana itu. Mengapa? Nah jika Anda memilih resistansi yang sangat tinggi, LED tidak akan memancarkan cahaya maksimalnya. Dan jika resistansi rendah ada kemungkinan LED Rusak.

Jadi formula sederhana diciptakan:

Resistansi = (Sumber Tegangan - Tegangan LED) / (Arus LED / 1000)

*Perlu diingat, Arus LED dalam miliampere (mA)

Untuk mempermudah perhitungan ini, Anda dapat menggunakan Kalkulator Resistansi LED Aplikasi Android gratis ini. Ini adalah aplikasi yang dirancang khusus untuk Instructable ini. Fitur lain dan lebih banyak fungsi dan kalkulator terkait elektronik akan ditambahkan ke aplikasi ini. Aplikasi ini dikembangkan oleh BluBot Technologies. Anda dapat melihat Instructables-nya dan menghubunginya melalui Orangeboard @Nathan Neal Dmello-nya. Dia juga melakukan berbagai proyek lain dalam mengembangkan Aplikasi, Situs Web, Program Komputer, dll. Anda dapat menghubunginya melalui situs webnya.

Langkah 6: Menggunakan

GAMBAR:

1. Remote TV tanpa tombol ditekan.
2. Remote TV dengan tombol ditekan dan lampu kilat LED IR terdeteksi.
3. Strip LED Dome dari Senter Darurat.
4. LED Flash dari Kamera Smartphone.
5. Indikator daya LED Laptop.

LED digunakan di mana-mana. Dari flash ponsel Anda, ke sistem musik mobil Anda, ke lampu taman Anda, ke layar TV Anda. Pada dasarnya sifat adaptif dan efisiensi mereka telah memberi mereka tempat di sebagian besar gadget elektronik.

Beberapa kegunaan yang paling dikenal adalah:

1. Petir.
2. Menampilkan.
3. Indikator.
4. Lampu Hias dan Benda.
5. Kontrol Jarak Jauh.
6. Sterilisasi.
7. Pemurnian Air.
8. Kedokteran Gigi & aplikasi Medis lainnya.

Langkah 7: Pengujian & Sirkuit

GAMBAR:

1. Multimeter digunakan untuk menguji LED.
2. Rangkaian sederhana menggunakan LED.

Pengujian

Penguji cepat klasik untuk warna, kecerahan & polaritas hanyalah sel koin lithium 3V (mis. CR2032). Hanya sentuh LED tegangan rendah untuk ini sebentar saja, atau mereka mungkin terlalu panas!

Beberapa LED dapat diuji untuk memeriksa apakah berfungsi dengan baik menggunakan multimeter & dengan mengikuti langkah-langkah:

1. Atur tombol multimeter ke fungsi 'Kontinuitas'.
2. Sekarang hubungkan Anoda(+) LED ke probe MERAH/Positif/(+) multimeter & sambungkan Katoda(-) LED ke probe HITAM/Negatif/(-) multimeter.
3. Jika LED berfungsi, Multimeter akan mulai mengeluarkan suara 'Bip'. Dan nilai akan ditampilkan di layar multimeter. Selain itu LED harus menyala.

*Menguji LED menggunakan fungsi kontinuitas multimeter biasanya tidak akan berfungsi karena sebagian besar multimeter hanya menerapkan tegangan rendah, kurang dari 1V, untuk uji resistansi dan kontinuitas. Jika ya, multimeter tidak akan mengeluarkan bunyi bip terus menerus; itu mungkin membuat satu bunyi bip pendek. Banyak multimeter memiliki fungsi uji dioda, ditunjukkan dengan simbol dioda, yang berlaku hingga 2V di seluruh dioda. Ini dengan andal akan memberi tahu Anda polaritas banyak LED tetapi tidak harus LED biru dan putih dengan tegangan maju yang tinggi.

Anda juga dapat Menguji LED dan komponen lainnya dengan bantuan rangkaian ini: - Penguji Komponen Sensor Elektronik

sirkuit

Ini adalah salah satu rangkaian paling dasar dan serbaguna yang dapat Anda temukan yang menggunakan LED di dalamnya. Alasan rangkaian ini bagus untuk memulai adalah karena ia juga dapat memeriksa kerja komponen Elektronik atau Sensor Elektronik lainnya. Anda juga dapat melihat tutorial terperinci yang akan membantu Anda membuat sirkuit ini: Penguji Komponen Sensor Elektronik

Runner Up dalam Kontes Teknologi

Hadiah Kedua dalam Teach It! Kontes Disponsori oleh Dremel