RGB LED యొక్క లక్షణం
దాని రంగును మార్చే బ్యాక్లైట్ అద్భుతమైనదిగా కనిపిస్తుంది. ఇది వివిధ ప్రదర్శనలు మరియు బహిరంగ కార్యక్రమాల సమయంలో ప్రకటనల వస్తువులు, నిర్మాణ వస్తువుల అలంకరణ లైటింగ్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. అటువంటి బ్యాక్లైట్ను అమలు చేయడానికి ఒక మార్గం త్రివర్ణ LED లను ఉపయోగించడం.
RGB LED అంటే ఏమిటి
సాధారణ కాంతి-ఉద్గార సెమీకండక్టర్ పరికరాలు ఒక ప్యాకేజీలో ఒక p-n జంక్షన్ను కలిగి ఉంటాయి లేదా అవి అనేక సారూప్య జంక్షన్ల మాతృక (COB సాంకేతికత) ఇది ప్రతి క్షణంలో ఒక గ్లో కలర్ని పొందడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది - నేరుగా ప్రధాన క్యారియర్ల రీకాంబినేషన్ నుండి లేదా ఫాస్ఫర్ యొక్క సెకండరీ గ్లో నుండి. రెండవ సాంకేతికత గ్లో యొక్క రంగును ఎంచుకోవడంలో డెవలపర్లకు తగినంత అవకాశాలను ఇచ్చింది, అయితే పరికరం ఆపరేషన్ సమయంలో రేడియేషన్ యొక్క రంగును మార్చదు.
RGB LED ఒక ప్యాకేజీలో విభిన్న గ్లో రంగులతో మూడు p-n జంక్షన్లను కలిగి ఉంది:
- ఎరుపు (ఎరుపు);
- ఆకుపచ్చ (ఆకుపచ్చ);
- నీలం.
ప్రతి రంగు యొక్క ఆంగ్ల పేర్ల సంక్షిప్తీకరణ ఈ రకమైన LEDకి పేరును ఇచ్చింది.
RGB డయోడ్ల రకాలు
కేసు లోపల స్ఫటికాలను కనెక్ట్ చేసే పద్ధతి ప్రకారం మూడు-రంగు LED లు మూడు రకాలుగా విభజించబడ్డాయి:
- సాధారణ యానోడ్తో (4 అవుట్పుట్లను కలిగి ఉంటాయి);
- సాధారణ కాథోడ్తో (4 అవుట్పుట్లను కలిగి ఉంటాయి);
- ప్రత్యేక అంశాలతో (6 ముగింపులు ఉన్నాయి).
పరికరం నియంత్రించబడే విధానం LED యొక్క సంస్కరణపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
లెన్స్ రకం ప్రకారం, LED లు:
- పారదర్శక లెన్స్తో;
- ఫ్రాస్టెడ్ లెన్స్తో.
క్లియర్ లెన్స్ RGB మూలకాలకు మిశ్రమ రంగులను సాధించడానికి అదనపు కాంతి డిఫ్యూజర్లు అవసరం కావచ్చు. లేకపోతే, వ్యక్తిగత రంగు భాగాలు కనిపించవచ్చు.
ఆపరేషన్ సూత్రం
RGB LED ల యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం మిక్సింగ్ రంగులపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఒకటి, రెండు లేదా మూడు మూలకాల యొక్క నియంత్రిత జ్వలన మీరు వేరొక గ్లో పొందడానికి అనుమతిస్తుంది.
స్ఫటికాలను ఒక్కొక్కటిగా ఆన్ చేయడం మూడు సంబంధిత రంగులను ఇస్తుంది. పెయిర్వైస్ చేరిక మిమ్మల్ని గ్లో సాధించడానికి అనుమతిస్తుంది:
- ఎరుపు + ఆకుపచ్చ p-n జంక్షన్లు చివరికి పసుపు రంగును అందిస్తాయి;
- నీలం + ఆకుపచ్చ కలిపినప్పుడు మణిని ఇస్తుంది;
- ఎరుపు + నీలం ఊదా రంగులో ఉంటాయి.
మూడు మూలకాల చేర్చడం మీరు తెల్లగా పొందడానికి అనుమతిస్తుంది.
వివిధ నిష్పత్తులలో రంగులను కలపడం ద్వారా చాలా ఎక్కువ అవకాశాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రతి క్రిస్టల్ యొక్క గ్లో యొక్క ప్రకాశాన్ని విడిగా నియంత్రించడం ద్వారా ఇది చేయవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి, మీరు LED ల ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ను వ్యక్తిగతంగా సర్దుబాటు చేయాలి.
RGB LED నియంత్రణ మరియు వైరింగ్ రేఖాచిత్రం
RGB LED సంప్రదాయ LED వలె నియంత్రించబడుతుంది - ప్రత్యక్ష యానోడ్-కాథోడ్ వోల్టేజ్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా మరియు p-n జంక్షన్ ద్వారా కరెంట్ని సృష్టించడం ద్వారా.అందువల్ల, బ్యాలస్ట్ రెసిస్టర్ల ద్వారా త్రివర్ణ మూలకాన్ని పవర్ సోర్స్కి కనెక్ట్ చేయడం అవసరం - ప్రతి క్రిస్టల్ దాని స్వంత రెసిస్టర్ ద్వారా. లెక్కించు ఇది మూలకం మరియు ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ యొక్క రేటెడ్ కరెంట్ ద్వారా కావచ్చు.
ఒకే ప్యాకేజీలో కలిపినప్పటికీ, వేర్వేరు స్ఫటికాలు వేర్వేరు పారామితులను కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి అవి సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడవు.
5 మిమీ వ్యాసం కలిగిన తక్కువ-శక్తి మూడు-రంగు పరికరానికి సాధారణ లక్షణాలు పట్టికలో ఇవ్వబడ్డాయి.
| ఎరుపు (R) | ఆకుపచ్చ (జి) | నీలం (బి) | |
| గరిష్ట ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్, V | 1,9 | 3,8 | 3,8 |
| రేటెడ్ కరెంట్, mA | 20 | 20 | 20 |
సహజంగానే, రెడ్ క్రిస్టల్ ఫార్వర్డ్ వోల్టేజీని కలిగి ఉంటుంది, అది మిగతా రెండింటిలో సగం ఉంటుంది. మూలకాల యొక్క సమాంతర చేరిక గ్లో యొక్క విభిన్న ప్రకాశానికి లేదా ఒకటి లేదా అన్ని p-n జంక్షన్ల వైఫల్యానికి దారి తీస్తుంది.
పవర్ సోర్స్కి శాశ్వతంగా కనెక్ట్ చేయబడినది RGB మూలకం యొక్క పూర్తి సామర్థ్యాలను ఉపయోగించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించదు. స్టాటిక్ మోడ్లో, మూడు-రంగు పరికరం మోనోక్రోమ్ యొక్క విధులను మాత్రమే నిర్వహిస్తుంది, అయితే సాంప్రదాయ LED కంటే చాలా ఎక్కువ ఖర్చవుతుంది. అందువల్ల, డైనమిక్ మోడ్ చాలా ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది, దీనిలో గ్లో యొక్క రంగు నియంత్రించబడుతుంది. ఇది మైక్రోకంట్రోలర్ ద్వారా జరుగుతుంది. చాలా సందర్భాలలో దీని అవుట్పుట్లు 20 mA అవుట్పుట్ కరెంట్ను అందిస్తాయి, అయితే ఇది ప్రతిసారీ డేటాషీట్లో పేర్కొనబడాలి. ప్రస్తుత-పరిమితి నిరోధకం ద్వారా అవుట్పుట్ పోర్ట్లకు LEDని కనెక్ట్ చేయండి. 5 V నుండి మైక్రో సర్క్యూట్ను శక్తివంతం చేసేటప్పుడు రాజీ ఎంపిక 220 ఓంల నిరోధకత.
సాధారణ కాథోడ్లతో కూడిన మూలకాలు అవుట్పుట్కు తార్కిక యూనిట్ను వర్తింపజేయడం ద్వారా నియంత్రించబడతాయి, సాధారణ యానోడ్లతో - తార్కిక సున్నా. నియంత్రణ సిగ్నల్ యొక్క ధ్రువణతను ప్రోగ్రామాత్మకంగా మార్చడం కష్టం కాదు. ప్రత్యేక అవుట్పుట్లతో LED ఉంటుంది కనెక్ట్ చేయండి మరియు ఏ విధంగానైనా నిర్వహించండి.
మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క అవుట్పుట్లు LED యొక్క రేటెడ్ కరెంట్ కోసం రూపొందించబడకపోతే, LED తప్పనిసరిగా ట్రాన్సిస్టర్ స్విచ్ల ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడాలి.
ఈ సర్క్యూట్లలో, కీ ఇన్పుట్లకు సానుకూల స్థాయిని వర్తింపజేయడం ద్వారా రెండు రకాల LED లు వెలిగించబడతాయి.
లైట్ ఎమిటింగ్ ఎలిమెంట్ ద్వారా కరెంట్ని మార్చడం ద్వారా గ్లో యొక్క ప్రకాశం నియంత్రించబడుతుందని పేర్కొన్నారు. మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క డిజిటల్ అవుట్పుట్లు కరెంట్ను నేరుగా నియంత్రించలేవు, ఎందుకంటే అవి రెండు స్థితులను కలిగి ఉంటాయి - అధిక (సరఫరా వోల్టేజ్కు అనుగుణంగా) మరియు తక్కువ (సున్నా వోల్టేజ్కు అనుగుణంగా). ఇంటర్మీడియట్ స్థానాలు లేవు, కాబట్టి ప్రస్తుత సర్దుబాటు చేయడానికి ఇతర మార్గాలు ఉపయోగించబడతాయి. ఉదాహరణకు, నియంత్రణ సిగ్నల్ యొక్క పల్స్-వెడల్పు మాడ్యులేషన్ (PWM) పద్ధతి. దీని సారాంశం LED కి స్థిరమైన వోల్టేజ్ వర్తించదు, కానీ ఒక నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క పప్పులు. మైక్రోకంట్రోలర్, ప్రోగ్రామ్కు అనుగుణంగా, పల్స్ మరియు పాజ్ యొక్క నిష్పత్తిని మారుస్తుంది. ఇది స్థిరమైన వోల్టేజ్ వ్యాప్తి వద్ద LED ద్వారా సగటు వోల్టేజ్ మరియు సగటు కరెంట్ను మారుస్తుంది.
మూడు-రంగు LED ల గ్లోను నియంత్రించడానికి ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన ప్రత్యేక కంట్రోలర్లు ఉన్నాయి. అవి పూర్తయిన పరికరం రూపంలో విక్రయించబడతాయి. వారు PWM పద్ధతిని కూడా ఉపయోగిస్తారు.
పిన్అవుట్
కొత్త, టంకం కాని LED ఉంటే, అప్పుడు పిన్అవుట్ దృశ్యమానంగా నిర్ణయించబడుతుంది. ఏ రకమైన కనెక్షన్ కోసం (సాధారణ యానోడ్ లేదా సాధారణ కాథోడ్), మూడు మూలకాలకు అనుసంధానించబడిన సీసం పొడవైన పొడవును కలిగి ఉంటుంది.పొడవాటి కాలు ఎడమ వైపున ఉండేలా మీరు కేసును తిప్పినట్లయితే, దాని ఎడమ వైపున "ఎరుపు" అవుట్పుట్ ఉంటుంది మరియు కుడి వైపున - మొదటి "ఆకుపచ్చ", తరువాత "నీలం". LED ఇప్పటికే ఉపయోగంలో ఉన్నట్లయితే, దాని అవుట్పుట్లను ఏకపక్షంగా తగ్గించవచ్చు మరియు పిన్అవుట్ను గుర్తించడానికి మీరు ఇతర పద్ధతులను ఆశ్రయించవలసి ఉంటుంది:
- మీరు ఒక సాధారణ తీగతో నిర్వచించవచ్చు మల్టీమీటర్. డయోడ్ టెస్టింగ్ మోడ్లో పరికరాన్ని ఆన్ చేయడం మరియు పరికరం యొక్క బిగింపులను ఉద్దేశించిన సాధారణ లెగ్కి మరియు మరేదైనా కనెక్ట్ చేయడం అవసరం, ఆపై కనెక్షన్ యొక్క ధ్రువణతను మార్చండి (సెమీకండక్టర్ జంక్షన్ యొక్క సాధారణ పరీక్షలో వలె). ఊహించిన సాధారణ అవుట్పుట్ సరిగ్గా నిర్ణయించబడితే, అప్పుడు (మూడు సేవలందించే అంశాలతో) టెస్టర్ ఒక దిశలో అనంతమైన ప్రతిఘటనను చూపుతుంది మరియు మరొక దిశలో పరిమిత ప్రతిఘటన (ఖచ్చితమైన విలువ LED రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది). రెండు సందర్భాల్లో టెస్టర్ యొక్క డిస్ప్లేలో ఓపెన్ సిగ్నల్ ఉంటే, అప్పుడు అవుట్పుట్ తప్పుగా ఎంపిక చేయబడుతుంది మరియు పరీక్షను ఇతర లెగ్తో పునరావృతం చేయాలి. మల్టీమీటర్ యొక్క పరీక్ష వోల్టేజ్ క్రిస్టల్ను మండించడానికి సరిపోతుందని తేలింది. ఈ సందర్భంలో, మీరు p-n జంక్షన్ యొక్క గ్లో యొక్క రంగు ద్వారా పిన్అవుట్ యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని అదనంగా ధృవీకరించవచ్చు.
- ఉద్దేశించిన సాధారణ టెర్మినల్ మరియు LED యొక్క ఏదైనా ఇతర లెగ్కు శక్తిని వర్తింపజేయడం మరొక మార్గం. సాధారణ పాయింట్ సరిగ్గా ఎంపిక చేయబడితే, ఇది క్రిస్టల్ యొక్క గ్లో ద్వారా ధృవీకరించబడుతుంది.
ముఖ్యమైనది! పవర్ సోర్స్తో తనిఖీ చేస్తున్నప్పుడు, సున్నా నుండి వోల్టేజ్ను సజావుగా పెంచడం అవసరం మరియు 3.5-4 V విలువను మించకూడదు. నియంత్రిత మూలం లేనట్లయితే, మీరు ప్రస్తుత-పరిమితి ద్వారా DC వోల్టేజ్ అవుట్పుట్కు LEDని కనెక్ట్ చేయవచ్చు. నిరోధకం.
ప్రత్యేక పిన్లతో LED ల కోసం, పిన్అవుట్ యొక్క నిర్వచనం తగ్గించబడింది ధ్రువణత స్పష్టీకరణ మరియు రంగు ద్వారా స్ఫటికాల అమరిక.పై పద్ధతులను ఉపయోగించి కూడా ఇది చేయవచ్చు.
తెలుసుకోవడం ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది:
RGB LED ల యొక్క లాభాలు మరియు నష్టాలు
RGB-LEDలు సెమీకండక్టర్ లైట్-ఎమిటింగ్ ఎలిమెంట్స్ కలిగి ఉన్న అన్ని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి. ఇవి తక్కువ ఖర్చు, అధిక శక్తి సామర్థ్యం, సుదీర్ఘ సేవా జీవితం మొదలైనవి. మూడు-రంగు LED ల యొక్క విలక్షణమైన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, గ్లో యొక్క దాదాపు ఏదైనా నీడను సాధారణ మార్గంలో మరియు తక్కువ ధరలో పొందగల సామర్థ్యం, అలాగే డైనమిక్స్లో రంగులను మార్చడం.
RGB-LEDల యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలత మూడు రంగులను కలపడం ద్వారా స్వచ్ఛమైన తెలుపు రంగును పొందడం అసాధ్యం. దీనికి ఏడు షేడ్స్ అవసరం (ఒక ఉదాహరణ ఇంద్రధనస్సు - దాని ఏడు రంగులు రివర్స్ ప్రక్రియ యొక్క ఫలితం: కనిపించే కాంతిని భాగాలుగా విభజించడం). ఇది లైటింగ్ ఎలిమెంట్స్గా మూడు-రంగు దీపాలను ఉపయోగించడంపై పరిమితులను విధిస్తుంది. ఈ అసహ్యకరమైన లక్షణాన్ని కొంతవరకు భర్తీ చేయడానికి, LED స్ట్రిప్స్ను సృష్టించేటప్పుడు RGBW సూత్రం ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రతి మూడు-రంగు LED కోసం, ఒక తెల్లని గ్లో ఎలిమెంట్ వ్యవస్థాపించబడింది (ఫాస్ఫర్ కారణంగా). కానీ అలాంటి లైటింగ్ పరికరం యొక్క ధర గణనీయంగా పెరుగుతుంది. RGBW LED లు కూడా అందుబాటులో ఉన్నాయి. వారు కేసులో నాలుగు స్ఫటికాలను వ్యవస్థాపించారు - అసలు రంగులను పొందేందుకు మూడు, నాల్గవది - తెలుపు రంగును పొందేందుకు, ఇది ఫాస్ఫర్ కారణంగా కాంతిని విడుదల చేస్తుంది.
జీవితకాలం
మూడు స్ఫటికాల పరికరం యొక్క ఆపరేషన్ కాలం అత్యంత స్వల్పకాలిక మూలకం యొక్క వైఫల్యాల మధ్య సమయం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, ఇది మూడు p-n జంక్షన్లకు దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటుంది. తయారీదారులు RGB మూలకాల యొక్క సేవా జీవితాన్ని 25,000-30,000 గంటల స్థాయిలో క్లెయిమ్ చేస్తారు. కానీ ఈ సంఖ్యను జాగ్రత్తగా చూసుకోవాలి.పేర్కొన్న జీవితకాలం 3-4 సంవత్సరాలు నిరంతర ఆపరేషన్కు సమానం. తయారీదారులలో ఎవరైనా ఇంత కాలం పాటు జీవిత పరీక్షలను (మరియు వివిధ థర్మల్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ మోడ్లలో కూడా) నిర్వహించే అవకాశం లేదు. ఈ సమయంలో, కొత్త సాంకేతికతలు కనిపిస్తాయి, పరీక్షలు కొత్తగా ప్రారంభించబడాలి - మరియు ప్రకటన అనంతం. ఆపరేషన్ యొక్క వారంటీ కాలం మరింత సమాచారంగా ఉంటుంది. మరియు ఇది 10,000-15,000 గంటలు. అనుసరించే ప్రతిదీ, ఉత్తమంగా, గణిత మోడలింగ్, చెత్తగా, నేకెడ్ మార్కెటింగ్. సమస్య ఏమిటంటే సాధారణ చవకైన LED ల కోసం తయారీదారుల వారంటీ సమాచారం ఉండదు. కానీ మీరు 10,000-15,000 గంటలపై దృష్టి పెట్టవచ్చు మరియు అదే మొత్తం గురించి గుర్తుంచుకోండి. ఆపై అదృష్టం మీద మాత్రమే ఆధారపడండి. మరియు మరొక విషయం - ఆపరేషన్ సమయంలో థర్మల్ పాలనపై సేవ జీవితం చాలా ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల, వేర్వేరు పరిస్థితులలో ఒకే మూలకం వేర్వేరు సమయాల్లో ఉంటుంది. LED యొక్క జీవితాన్ని పొడిగించడానికి, వేడి వెదజల్లే సమస్యకు శ్రద్ధ వహించాలి, రేడియేటర్లను నిర్లక్ష్యం చేయవద్దు మరియు సహజ గాలి ప్రసరణ కోసం పరిస్థితులను సృష్టించాలి మరియు కొన్ని సందర్భాల్లో బలవంతంగా వెంటిలేషన్ను ఆశ్రయించండి.
కానీ కూడా తగ్గించిన నిబంధనలు అనేక సంవత్సరాల ఆపరేషన్ (ఎందుకంటే LED విరామాలు లేకుండా పనిచేయదు). అందువల్ల, మూడు-రంగు LED ల రూపాన్ని డిజైనర్లు తమ ఆలోచనలలో సెమీకండక్టర్ పరికరాలను విస్తృతంగా ఉపయోగించుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు ఇంజనీర్లు ఈ ఆలోచనలను "హార్డ్వేర్లో" అమలు చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
