Подключение диодной ленты: Схемы подключения светодиодной ленты — блог LedRus

Понятие светодиодной ленты

Под ленточной подсветкой понимается разновидность светодиодного освещения, имеющая вид достаточно неширокой эластичной ленты, длина которой равняется 5 метрам.

Как видно на фото светодиодных лент, их отдельные элементы разделены на группки, представляющие собой законченные схемы из нескольких светодиодов, включённых последовательно. Благодаря подобному конструкционному исполнению возможна нарезка ленты на куски различного метража.

Разновидности

Существуют следующие виды светодиодных лент:

• Одноцветные. Окраска света может быть белой, жёлтой, зелёной. Также встречаются красный и синий цвета.
• Универсальные (RGB). Окрас светового потока ламп этого вида можно менять при помощи прилагаемого пульта.

В зависимости от того, как организовано излучение, универсальные ленты делят на 3 типа:

• Для первого характерно применение светодиодов LED-R-SMD3528 или LED-R-SMD5050 (красный), LED-G-SMD3528 или LED-G-SMD5050 (зеленый) и LED-B-SMD3528 или LED-B-SMD5050 (синий), припаянных повторяющимися триадами по всей длине ленты. Причём для большей визуальной эффективности ленту подобного типа желательно устанавливать так, чтобы она была незаметна человеческому глазу.
• Для изделий второго типа свойственно использование моделей LED-RGB-SMD3528 или LED-RGB-SMD5050, смонтированных по трое.
• Третий тип был изобретён не так давно. Это светодиоды маркировки WS2812B и WS2812S. Они позволяют по желанию менять расцветку света любой части ленты.

Какая светодиодная лента лучше, решать вам. Всё зависит от ваших предпочтений и финансовых возможностей.

Нюансы, которые необходимо учитывать

Выбирая светильники в виде лент из светодиодов, нужно учитывать:

Цвет светового потока. Расцветка света самоклеящихся светодиодных лент может быть любой, но самыми популярными являются оттенки белого.

Размеры ленты. В наше время в продаже встречаются ленты разных размеров. Но, при покупке надо обратить внимание на плотность расположения светодиодов.

Также необходимо учитывать размер самого светодиодного чипа, ведь он влияет на величину светового потока. Наиболее распространёнными считаются чипы 3528 и 5050. Первый имеет один кристалл, а второй – целых три.

Мощность и рабочее напряжение. Для того, чтобы светодиодная лента начала светиться, ее нужно подключить к сети. Так как данный вид осветительных приборов рассчитан на напряжение 12 В, потребуется приобрести адаптер – устройство, позволяющее преобразовать стандартное напряжение сети.

Степень защиты. Данный показатель показывает степень защищённости ленты от механического воздействия и от попадания внутрь воды или какой-либо другой жидкости.

Качество сборки. Этот параметр зависит от фирмы-производителя.

Рекомендации специалистов

Первым делом, определитесь с тем, какую функцию должна выполнять светодиодная лента. Это может быть дополнение орнамента мебельных фасадов, создание романтической атмосферы и т. д.

Если вы хотите подсветить натяжной потолок, то монтировать ленту необходимо с отступом приблизительно 0,5 см от него.

Помните, что светодиодное освещение может искажать цветовую гамму интерьера. В особенности, это касается светодиодной ленты с синим светом.

Если вы желаете подчеркнуть металлический глянец бытовой техники или дополнить основное освещение кухни, то присмотритесь к лентам с холодным белым световым потоком.

Советы по монтажу светодиодных лент

Как подключить светодиодную ленту своими руками? Чтобы сделать это правильно, ознакомьтесь со следующими советами экспертов:

Подключение светодиодного освещения производят параллельно, используя отрезки длиной до 5 м.

Как показано на фото светодиодных лент в интерьере, их монтаж должен осуществляться на алюминиевый профиль – на него возлагается задача теплоотвода. Исключение составляет модель SMD 3528. Это объясняется ее малой мощностью.

Очень важно грамотно подобрать блок питания. Его мощность должна превышать мощность подсветки на 30%.

Организация светодиодного ленточного освещения требует комплексного подхода. Результат будет зависеть и от правильности предварительных расчётов, и от грамотности проведённых работ по установке. Поэтому не стоит жалеть времени на тщательное продумывание каждой мелочи – оно обязательно окупится.

Фото подключения светодиодной ленты

Также рекомендуем просмотреть:

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉

Характеристики диодной ленты ｜ Sanken Electric

Пожалуйста, обратитесь к таблице ниже для определения размеров диодной ленты и упаковки.
Укажите тип ленты, добавив суффикс (название ленты) к номеру детали во время заказа.

Пример: если осевой диод «AM01Z» необходимо «упаковать в катушку с осевой лентой» (= «V»), укажите «AM01ZV», добавив суффикс «V» к номеру детали.
* Некоторые продукты могут не соответствовать указанной ленте.Пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж для получения подробной информации.

Характеристики осевой ленты

Характеристики ленты SJP для поверхностного монтажа

Характеристики ленты Power Zener для поверхностного монтажа

Введение в диоды

• Раздел 2.0 Введение в диоды.
• • Обозначения диодных схем.
• • Ток через диоды.
• • Конструкция диодов.
• • PN-переход.
• • Прямое и обратное смещение.
• • Характеристики диода.
• Раздел 2.1 Кремниевые выпрямители.
• • Маркировка полярности.
• • Параметры выпрямителя.
• Раздел 2.2 Диоды Шоттки.
• • Конструкция диода Шоттки.
• • Потенциал соединения Шоттки.
• • Высокоскоростное переключение.
• • Выпрямители мощности Шоттки.
• • Ограничения по току Шоттки.
• • Защита от перенапряжения.
• Раздел 2.3 Малосигнальные диоды.
• • Конструкция малосигнального диода.
• • Формирование волны.
• • Вырезание.
• • Зажим / восстановление постоянного тока.
• • Приложения HF.
• • Защитные диоды.
• Раздел 2.4 Стабилитроны.
• • Конструкция стабилитрона.
• • Обозначения схем Зенера.
• • Эффект Зенера.
• • Эффект лавины.
• • Практические стабилитроны.
• Раздел 2.5 Светодиоды.
• • Работа светодиода.
• • Световое излучение.
• • Цвета светодиодов.
• • Расчеты цепей светодиодов.
• • Светодиодные матрицы.
• • Тестирование светодиодов.
• Раздел 2.6 Лазерные диоды.
• • Лазерный луч.
• • Основы атома.
• • Конструкция лазерного диода.
• • Лазерная накачка.
• • Управление лазерным диодом.
• • Лазерные модули.
• • Лазерная оптика.
• • Классы лазерных диодов.
• Раздел 2.7 Фотодиоды.
• • Основы фотодиодов.
• • Приложения.
• • Конструкция лазерного диода.
• • Лазерная накачка.
• • Управление лазерным диодом.
• • Лазерные модули.
• • Лазерная оптика.
• • Классы лазерных диодов.
• Раздел 2.8 Проверка диодов.
• • Неисправности диодов.
• • Проверка диодов омметрами.
• • Определение соединений диодов.
• • Выявление неисправных диодов.
• Раздел 2.9. Тест по диодам.
• • Проверьте свои знания о диодах.

Рисунок 2.0.1. Диоды

Введение

Диоды — одни из самых простых, но наиболее полезных из всех полупроводниковых устройств. Многие типы диодов используются в широком диапазоне приложений. Выпрямительные диоды — жизненно важный компонент в источниках питания, где они используются для преобразования сетевого напряжения переменного тока в постоянное.Стабилитроны используются для стабилизации напряжения, предотвращения нежелательных изменений в подаче постоянного тока в цепи и для подачи точных эталонных напряжений для многих схем. Диоды также можно использовать для предотвращения катастрофического повреждения оборудования с батарейным питанием, когда батареи подключены с неправильной полярностью.

Сигнальные диоды также широко используются при обработке сигналов в электронном оборудовании; они используются для получения аудио- и видеосигналов из передаваемых радиочастотных сигналов (демодуляция), а также могут использоваться для формирования и изменения форм сигналов переменного тока (ограничение, ограничение и восстановление постоянного тока).Диоды также встроены во многие цифровые интегральные схемы, чтобы защитить их от опасных скачков напряжения.

Рис. 2.0.2 Обозначения диодных цепей

излучают многоцветный свет в широком спектре оборудования, от простых индикаторных ламп до огромных и сложных видеодисплеев. Фотодиоды также производят электрический ток из света.

Диоды изготавливаются из полупроводниковых материалов, в основном кремния, с добавлением различных соединений (комбинаций более чем одного элемента) и металлов в зависимости от функции диода.Ранние типы полупроводниковых диодов были сделаны из селена и германия, но эти типы диодов были почти полностью заменены более современными конструкциями кремния.

На рис. 2.0.1 показаны следующие диоды с общим проводом на концах:

1. Три силовых выпрямителя (мостовой выпрямитель для работы с сетевым (линейным) напряжением и два выпрямительных диода сетевого напряжения).

2. Точечный диод (в стеклянной капсуле) и диод Шоттки.

3. Кремниевый малосигнальный диод.

4. Стабилитроны в корпусе из стекла или черной смолы.

5. Подборка светодиодов. Против часовой стрелки от красного: желтый и зеленый светодиоды, инфракрасный фотодиод, теплый белый светодиод 5 мм и синий светодиод высокой яркости 10 мм.

Обозначения диодных цепей

Диод — это односторонний провод. Он имеет два вывода: анод или положительный вывод и катод или отрицательный вывод. В идеале диод будет пропускать ток, когда его анод сделан более положительным, чем его катод, но предотвращать протекание тока, когда его анод более отрицательный, чем его катод.В условных обозначениях схем, показанных на рис. 2.0.2, катод показан в виде стержня, а анод — в виде треугольника. На некоторых принципиальных схемах анод диода также может обозначаться буквой «а», а катод — буквой «к».

В каком направлении течет ток диода?

Обратите внимание на рис. 2.0.2, что обычный ток течет от положительной (анодной) клеммы к отрицательной (катодной) клемме, хотя движение электронов (электронный поток) происходит в противоположном направлении, от катода к аноду.

Конструкция кремниевого диода

Рис. 2.0.3 Кремниевый планарный диод

Современные кремниевые диоды обычно производятся с использованием одной из различных версий планарного процесса, который также используется для изготовления транзисторов и интегральных схем. Многослойная конструкция, используемая в методах Silicon Planar, дает ряд преимуществ, таких как предсказуемые характеристики и надежность, а также является преимуществом для массового производства.

Упрощенный планарный кремниевый диод показан на рис.2.0.3. Использование этого процесса для кремниевых диодов позволяет получить два слоя кремния с различным легированием, которые образуют «PN переход». Нелегированный или «собственный» кремний имеет решеточную структуру из атомов, каждый из которых имеет четыре валентных электрона, но кремний P-типа и кремний N-типа легируют путем добавления относительно очень небольшого количества материала, имеющего атомную структуру с тремя валентными электронами (например, бор или алюминий), чтобы получить P-тип, или пять валентных электронов (например, мышьяк или фосфор), чтобы получить кремний N-типа.Эти легированные версии кремния известны как «примесный» кремний. Кремний P-типа теперь имеет нехватку валентных электронов в своей структуре, что также можно рассматривать как избыток «дырок» или носителей положительного заряда, тогда как слой N-типа легирован атомами, имеющими пять электронов в его валентной оболочке и поэтому имеет избыток электронов, которые являются носителями отрицательного заряда.

Диод PN переход

Рис. 2.0.4 Слой истощения диода

Когда кремний P- и N-типа соединяются вместе во время производства, создается переход, где встречаются материалы P-типа и N-типа, и отверстия, расположенные рядом с переходом в кремнии P-типа, притягиваются к отрицательно заряженному материалу N-типа на другой стороне перехода.Кроме того, электроны, близкие к переходу в кремнии N-типа, притягиваются к положительно заряженному кремнию P-типа. Таким образом, вдоль перехода между кремнием P- и N-типа создается небольшой естественный потенциал между полупроводниковым материалом P и N с отрицательно заряженными электронами, которые теперь находятся на стороне P-типа перехода, и положительно заряженными дырками на стороне N соединение. Этот слой носителей заряда противоположной полярности накапливается до тех пор, пока его не будет достаточно, чтобы предотвратить свободное движение любых других дырок или электронов.Из-за этого естественного электрического потенциала на переходе между слоями P и N в PN-переходе образовался очень тонкий слой, который теперь обеднен носителями заряда и поэтому называется обедненным слоем. Поэтому, когда диод подключен к цепи, ток не может течь между анодом и катодом, пока анод не станет более положительным, чем катод, с помощью прямого потенциала или напряжения (V _F ), по крайней мере, достаточного для преодоления естественного обратного потенциала соединение.Это значение зависит в основном от материалов, из которых сделаны слои P и N диода, и от количества используемого легирования. Различные типы диодов имеют естественный обратный потенциал в диапазоне примерно от 0,1 В до 2 или 3 В. Кремниевые диоды с PN переходом имеют потенциал перехода от 0,6 В до 0,7 В

Диод прямой проводимости

Рис. 2.0.5 Диод вперед
Проводимость

Когда напряжение, приложенное к аноду, становится более положительным, чем на катоде, на величину, превышающую потенциал обедненного слоя, начинается прямая проводимость от анода к обычному катоду, как показано на рис.2.0.5.

Когда напряжение, приложенное между анодом и катодом, увеличивается, прямой ток сначала увеличивается медленно, поскольку носители заряда начинают пересекать обедненный слой, а затем быстро возрастает примерно по экспоненте. Следовательно, сопротивление диода, когда он «включен» или проводит в режиме «прямого смещения», не равно нулю, а очень мало. Поскольку прямая проводимость увеличивается после преодоления потенциала истощения по примерно следующей экспоненциальной кривой, прямое сопротивление (V / I) незначительно изменяется в зависимости от приложенного напряжения.

Диод с обратным смещением

Рис. 2.0.6 Обратный диод
Смещенный

Когда диод смещен в обратном направлении (анод подключен к отрицательному напряжению, а катод — к положительному), как показано на рис. 2.0.6, положительные отверстия притягиваются к отрицательному напряжению на аноде и от перехода. Точно так же отрицательные электроны притягиваются от перехода к положительному напряжению, приложенному к катоду. Это действие оставляет большую площадь на стыке без каких-либо носителей заряда (либо положительных дырок, либо отрицательных электронов) по мере расширения обедненного слоя.Поскольку область перехода теперь обеднена носителями заряда, она действует как изолятор, и по мере того, как более высокие напряжения применяются с обратной полярностью, обедненный слой становится еще шире, чем больше носителей заряда удаляется от перехода. Диод не будет проводить при приложенном обратном напряжении (обратном смещении), за исключением очень небольшого «обратного тока утечки» (I _R ), который в кремниевых диодах обычно меньше 25 нА. Однако, если приложенное напряжение достигает значения, называемого «обратным напряжением пробоя» (V _RRM ), ток в обратном направлении резко возрастает до точки, где, если ток не ограничен каким-либо образом, диод будет разрушен.

I / V Характеристики диода

Рис. 2.0.7. Типичный диод I / V
Характеристика

Работа диодов, описанная выше, также может быть описана специальным графиком, называемым «характеристической кривой». Эти графики показывают взаимосвязь между фактическими токами и напряжениями, связанными с различными клеммами устройства. Понимание этих графиков помогает понять, как работает устройство.

Для диодов характеристическая кривая называется ВАХ, поскольку она показывает взаимосвязь между напряжением, приложенным между анодом и катодом, и результирующим током, протекающим через диод.Типичная ВАХ показана на рис. 2.0.7.

Оси графика показывают как положительные, так и отрицательные значения и поэтому пересекаются в центре. Пересечение имеет нулевое значение как для тока (ось Y), так и для напряжения (ось X). Оси + I и + V (верхняя правая область графика) показывают круто возрастающий ток после области начального нулевого тока. Это прямая проводимость диода, когда анод положительный, а катод отрицательный. Первоначально ток не течет, пока приложенное напряжение не превысит потенциал прямого перехода.После этого ток резко возрастает примерно по экспоненте.

Оси -V и -I показывают состояние обратного смещения (нижняя левая область графика). Здесь можно увидеть, что очень небольшой ток утечки увеличивается с увеличением обратного напряжения. Однако, как только достигается обратное напряжение пробоя, обратный ток (-I) резко возрастает.

Начало страницы

: работа и его применение

Туннельный диод, также известный как диод Эскари, представляет собой высоколегированный полупроводник, способный работать очень быстро.Лео Эсаки изобрел туннельный диод в августе 1957 года. Германиевый материал в основном используется для изготовления туннельных диодов. Они также могут быть изготовлены из арсенида галлия и кремния. Собственно, они используются в частотных детекторах и преобразователях. Туннельный диод показывает отрицательное сопротивление в своем рабочем диапазоне. Поэтому его можно использовать как усилитель, генераторы и в любых схемах переключения.

Что такое туннельный диод?

Туннельный диод — это устройство P-N с отрицательным сопротивлением.Когда напряжение увеличивается, ток, протекающий через него, уменьшается. Работает по принципу туннельного эффекта. Диод металл-изолятор-металл (MIM) — это еще один тип туннельного диода, но его настоящее применение, похоже, ограничено исследовательскими средами из-за наследственной чувствительности, его применение считается очень ограниченным в исследовательских средах. Существует еще один диод, называемый металл-изолятор-изолятор-металл (MIIM), диод , который включает в себя дополнительный слой изолятора.Туннельный диод представляет собой двухконтактное устройство с полупроводником n-типа в качестве катода и полупроводником p-типа в качестве анода. Обозначение схемы туннельного диода показано ниже.

Рабочий феномен туннельного диода

Согласно теории классической механики, частица должна приобретать энергию, равную высоте потенциального энергетического барьера, если она должна перемещаться с одной стороны барьера на другую. В противном случае энергия должна поступать от какого-либо внешнего источника, поэтому электроны с N-стороны перехода могут перепрыгнуть через барьер перехода, чтобы достичь P-стороны перехода.Если барьер тонкий, например, в туннельном диоде, согласно уравнению Шредингера подразумевается, что существует большая вероятность, и тогда электрон проникнет через барьер. Этот процесс будет происходить без потерь энергии со стороны электрона. Поведение квантовой механики указывает на туннелирование. Высокопримесные P-N переходные устройства называются туннельными диодами. Явление туннелирования обеспечивает эффект большинства носителей.

P∝exp⁡ (-A * E_b * W)

Где,

‘E’ — энергия барьера,
‘P’ — вероятность того, что частица пересечет барьер,
‘W’ — ширина барьера

Конструкция туннельного диода

Диод имеет керамический корпус и герметично закрывающуюся крышку сверху.Маленькая оловянная точка сплавлена ​​или припаяна к сильно легированной таблетке Ge n-типа. Таблетка припаивается к анодному контакту, который используется для отвода тепла. Оловянная точка соединена с катодным контактом через сетчатый экран, используемый для уменьшения индуктивности.

Работа и его характеристики

Работа туннельного диода в основном включает два метода смещения, такие как прямое и обратное

Условие прямого смещения

При прямом смещении, когда напряжение увеличивается, тогда ток уменьшается и таким образом становятся все более смещенными, известными как отрицательное сопротивление.Повышение напряжения приведет к работе в качестве обычного диода, где электронная проводимость проходит через диод с P-N переходом. Область отрицательного сопротивления является наиболее важной рабочей областью туннельного диода. Характеристики туннельного диода и диода с нормальным P-N переходом отличаются друг от друга.

Состояние обратного смещения

В условиях обратного смещения туннельный диод действует как задний диод или обратный диод. При нулевом напряжении смещения он может действовать как быстрый выпрямитель.В состоянии обратного смещения пустые состояния на n-стороне выровнены с заполненными состояниями на p-стороне. В обратном направлении электроны туннелируют через потенциальный барьер. Благодаря высокой концентрации легирования туннельный диод действует как отличный проводник.

Прямое сопротивление очень мало из-за туннельного эффекта. Увеличение напряжения приведет к увеличению тока, пока он не достигнет пикового значения. Но если напряжение превысит пиковое значение, ток автоматически уменьшится.Эта область отрицательного сопротивления преобладает до точки впадины. Ток через диод минимален в точке впадины. Туннельный диод действует как обычный диод, если он находится за точкой впадины.

Компоненты тока туннельного диода

Полный ток туннельного диода приведен ниже

I _t = I _tun + I _диод + I _{избыток}

Ток, протекающий в Туннельный диод такой же, как ток, протекающий в нормальном диоде с PN-переходом, который приведен ниже

I _диод = I _do * (exp ( ? * V _t )) -1

I _до — Обратный ток насыщения

В _t — Напряжение, эквивалентное температуре

В — Напряжение на диоде

η — Поправочный коэффициент 1 для Ge и 2 для Si

Из-за паразитного туннелирования через примеси будет развиваться избыточный ток, который является дополнительным током, по которому можно определить точку впадины.Туннельный ток приведен ниже

I _tun = (V / R ₀ ) * exp (- (V / V ₀ ) ^м )

Где, V ₀ = От 0,1 до 0,5 В и m = от 1 до 3

R ₀ = Сопротивление туннельного диода

Пиковый ток, пиковое напряжение туннельного диода

Пиковое напряжение и пиковый ток туннельного диода максимальны. Обычно для туннельного диода падение напряжения превышает пиковое напряжение.А избыточный ток и ток диода можно считать незначительными.

Для минимального или максимального тока диода

V = V _пик , dI _tun / dV = 0

(1 / R ₀ ) * (exp (- (V / V ₀ ) ^м ) — (м * (V / V ₀ ) ^м * exp (- (V / V ₀ ) ^м ) = 0

Тогда 1 — м * (V / V ₀ ) ^м = 0

Vpeak = ((1 / м) ^{(1 / м)} ) * V ₀ * exp (-1 / m)

Максимальное отрицательное сопротивление туннельного диода

Отрицательное сопротивление слабого сигнала указано ниже

R _n = 1 / (dI / dV) = R ₀ / (1 — (м * (V / V ₀ ) ^м ) * exp (- (V / V ₀ ) ^м ) / R ₀ = 0

Если dI / dV = 0, R _n 9 0360 является максимальным, тогда

(м * (V / V ₀ ) ^м ) * exp (- (V / V ₀ ) ^м ) / R ₀ = 0

Если V = V ₀ * (1 + 1 / м) ^{(1 / м)} тогда будет максимальным, поэтому уравнение будет

(R _n ) _max = — ( R ₀ * ((exp (1 + m)) / m)) / m

Применения туннельного диода

• Благодаря туннельному механизму он используется как сверхвысокоскоростной переключатель.
• Время переключения составляет порядка наносекунд или даже пикосекунд.
• Из-за того, что его кривая от тока имеет трехзначную характеристику, он используется в качестве устройства хранения логической памяти.
• Из-за чрезвычайно малой емкости, индуктивности и отрицательного сопротивления он используется в качестве СВЧ-генератора на частоте около 10 ГГц.
• Из-за отрицательного сопротивления он используется в качестве схемы релаксационного генератора.

Преимущества туннельного диода

• Низкая стоимость
• Низкий уровень шума
• Простота эксплуатации
• Высокая скорость
• Низкое энергопотребление
• Нечувствительность к ядерному излучению

Недостатки 14 Туннельный диод 9014-902 устройства, он не обеспечивает развязки между входными и выходными цепями.

Диапазон напряжения, при котором может работать нормально при 1 В или ниже.

Это все о схеме туннельного диода с операциями, принципиальной схемой и ее приложениями. Мы считаем, что информация, представленная в этой статье, поможет вам лучше понять этот проект. Кроме того, с любыми вопросами относительно этой статьи или любой помощью в реализации проектов в области электротехники и электроники вы можете свободно обращаться к нам, связавшись в разделе комментариев ниже.Вот вам вопрос, в чем главный принцип Туннельного эффекта?

Авторы фото:

Светоизлучающие диоды и типы светодиодов »Электроника Примечания

Использование светоизлучающих диодов, светодиодов огромно, и их использование растет по мере развития технологий и появления большего количества типов светодиодов.

---

Light Emitting Diode Tutorial Включает:
LED Как работает светодиод Как делается светодиод Технические характеристики светодиодов Срок службы светодиода Светодиодные пакеты Светодиоды высокой мощности / яркости Светодиодное освещение Органические светодиоды, OLED

Другие диоды: Типы диодов

---

Светоизлучающие диоды, светодиоды очень широко используются в современном электронном оборудовании, и они являются одной из основных используемых сегодня технологий отображения.

Светодиоды, светодиоды используются во многих работах. Они не только используются в качестве панельных индикаторов на всем, начиная от телевизоров, радиоприемников и других видов бытового электронного и промышленного оборудования, но также заменяют более традиционные технологии для освещения. Чтобы удовлетворить все эти потребности, существует множество различных типов светодиодов.

Поскольку также разрабатываются и внедряются органические светодиодные технологии, светодиодные технологии оказывают еще большее влияние на современные технологии.

История светодиодов

История открытия светодиода завораживает и полна печали. От первоначальных наблюдений до окончательного коммерческого успеха потребовалось много лет.

Примечание по истории создания светодиодов:

Первые сообщения о диодах, излучающих свет, по-видимому, были сделаны английским радиоинженером по имени Х.Дж. Раунд в 1907 году. С тех пор было предпринято множество попыток принести светодиоды в мир, но судьба, казалось, предотвратила это, пока союзные технологии не стали намного больше. зрелый.

Подробнее о Светодиод, История светодиодов.

Светодиод, символ LED

Обозначение схемы светодиода относительно простое. Символ светодиода представляет собой символ диода с двумя стрелками, указывающими наружу, чтобы обозначить, что свет исходит от диода.

Светоизлучающий диод, символ цепи светодиода

Иногда символ светоизлучающего диода отображается только в виде контура и без закрашенных фигур.Форма контура также приемлема,

Альтернативный светоизлучающий диод, символ цепи СИД

Можно увидеть и другие варианты символов СИД. Иногда символ светодиода может быть заключен в кружки. В наши дни этот символ не так широко используется, но его все еще можно увидеть на многих схемах.

Типы светодиодов

С момента появления первых светодиодов технология породила огромное количество различных типов светодиодов, каждый из которых имеет свои собственные свойства и области применения.

• Традиционные неорганические светодиоды: Этот тип светодиода представляет собой диод традиционной формы, доступный с 1960-х годов. Изготовлен из неорганических материалов. Некоторые из наиболее широко используемых — это сложные полупроводники, такие как арсенид алюминия, галлия, фосфид арсенида галлия и многие другие — цвет света часто зависит от используемых материалов.

  Эти светодиоды представлены небольшими светодиодными лампами, которые используются в качестве индикаторов панели, хотя существует очень много форматов светодиодов этого типа.Однако даже в категории неорганических светодиодов можно увидеть и использовать множество разных стилей светодиодов:
  

  • Одноцветный 5 мм и т. Д. — очень традиционный светодиодный корпус
  • Светодиоды для поверхностного монтажа
  • Двухцветные и многоцветные светодиоды — типы светодиодов содержат несколько отдельных светодиодов, которые включаются разными напряжениями и т. Д.
  • Мигающие светодиоды — с малым временем интегрированы в комплект
  • Буквенно-цифровые светодиодные дисплеи
  • .. . . . Больше . . . .
  Все эти различные типы неорганических светодиодов используются в очень больших количествах.
• Светодиоды высокой яркости: Светодиоды высокой яркости, HBLED, представляют собой тип неорганических светодиодов, которые начинают использоваться для освещения. Этот тип светодиода по сути такой же, как и базовый неорганический светодиод, но имеет гораздо больший световой поток. Для получения более высокой светоотдачи этот тип светодиода требует, чтобы он мог выдерживать гораздо более высокие уровни тока и рассеиваемую мощность.Часто эти светодиоды устанавливают так, чтобы их можно было установить на радиаторе для отвода нежелательного тепла.

  Ввиду их большей эффективности, этот тип светодиодов используется в качестве замены многих более традиционных форм освещения. Бытовое освещение наряду с автомобильными лампами сейчас широко используется. Они имеют преимущества с точки зрения эффективности и факторов окружающей среды по сравнению с лампами накаливания и компактными люминесцентными лампами, КЛЛ. HBLED имеют более высокий уровень эффективности и более длительный срок службы, особенно при многократном включении и выключении.Однако у них ограниченная жизнь, и на этот фактор иногда не обращают внимания.

• Органические светодиоды: Органические светодиоды являются развитием основной идеи светоизлучающих диодов. В этом типе светодиода используются органические материалы, как следует из названия.

  В традиционных типах светоизлучающих диодов используются традиционные неорганические полупроводники с различными уровнями примеси, и они излучают свет из определенного PN перехода — часто это точка света. Светодиодный дисплей органического типа основан на органических материалах, которые изготавливаются в виде листов и обеспечивают рассеянную область света.Обычно очень тонкая пленка из органического материала печатается на подложке из стекла. Затем используется полупроводниковая схема для переноса электрических зарядов к отпечатанным пикселям, заставляя их светиться.

По мере того, как светодиодная технология постоянно совершенствуется, уровни эффективности всех различных типов светодиодов должны улучшаться, а их использование будет расти.

LED цветов

Традиционные неорганические светодиоды доступны в различных цветах. Первыми производимыми светодиодами были красные, но с тех пор появилось много других цветов.Теперь они доступны в следующих цветах:

Из доступных цветов синий и белый светодиоды более дорогие, чем светодиоды других цветов из-за более высокой стоимости производства.

Помимо светодиодов, излучающих видимый свет, производятся другие светодиоды, излучающие инфракрасное излучение. Они часто используются для таких приложений, как телевизионные пульты дистанционного управления, где не видно видимого света.

Цвет светоизлучающего диода определяется полупроводниковым материалом, из которого изготовлен диод.Хотя пластиковый корпус диода может казаться цветным, это не то, что придает диоду его цвет.

Разноцветные светодиоды

Иногда бывает очень полезно иметь лампу более одного цвета, указывающую другой цвет для обозначения другого состояния. Это можно сделать с помощью светодиодов. Есть два сорта:

• Двухцветные светодиоды Двухцветный светодиод состоит из двух светодиодов, параллельных друг другу в одном корпусе, но они соединены с одним внешним соединением корпуса, идущим к катоду одного диода, а анод другой.Другой вывод снова подключается к аноду первого диода и катоду второго. Таким образом, когда напряжение подается в одну сторону, загорается один светодиод, а когда напряжение подается в обратном направлении, загорается другой.
• Трехцветные светодиоды Этот тип светодиода имеет три вывода, позволяющих загорать любую комбинацию светодиодов, то есть первый светодиод, второй или оба. Самая популярная форма трехцветного светодиода использует красный и зеленый диоды. Это означает, что, когда горит один диод, вырабатывается красный или зеленый цвет.Если оба светлые, цвета объединяются и образуют желтый.

Хотя светодиоды будут по-прежнему очень широко использоваться в качестве небольших индикаторных ламп, количество областей применения, которые они могут найти, увеличивается по мере совершенствования технологии. Теперь доступны новые диоды с очень высокой яркостью. Они даже используются как форма освещения — приложение, которое они раньше не могли выполнять из-за их низкой светоотдачи. Вводятся новые цвета. Сейчас доступны белые и синие светодиоды, которые раньше было очень сложно производить.Принимая во внимание постоянное развитие технологий и удобство использования, эти устройства останутся в каталогах электроники на долгие годы.

Другие электронные компоненты: Резисторы
Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор FET Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

Как использовать TVS-диоды для подавления переходных напряжений

Диоды — это наиболее фундаментальные полупроводниковые устройства, которые обычно используются во многих электронных устройствах, таких как выпрямители, преобразователи, инверторы, схемы защиты, регуляторы и т. Д. Известными типами диодов являются Rectifier Diode (Common Diode), Zener Diode и Schottky Diode , мы уже узнали основы диодов и их работы.Но есть еще один тип специальных диодов, известный как TVS Diode , который играет жизненно важную роль в борьбе с переходными выбросами в схемах силовой электроники. В этой статье мы подробнее рассмотрим Ограничители переходного напряжения и зачем нужна ваша схема.

Что подразумевается под переходными процессами?

Переходные процессы — это кратковременные всплески напряжения или тока, которые могут повредить цепь разными способами.Некоторые переходные процессы происходят только один раз, а некоторые могут повторяться. Эти переходные процессы варьируются от нескольких милливольт до тысяч вольт и могут длиться от наносекунд до сотен миллисекунд.

Что вызывает переходные процессы в цепи?

Переходные процессы могут быть вызваны внутренними или внешними соединениями в цепи. Например, переходные процессы могут возникать внутри из-за переключения индуктивной нагрузки или неисправных контактов в переключателях и разъемах.Внешне он может генерироваться из-за ударов молнии или индуктивного переключения.

Ограничители переходного напряжения (TVS)

Ограничители переходного напряжения или TVS — это устройства защиты , которые используются для защиты ваших цепей от этого внезапного скачка напряжения или тока. Первичный способ защиты цепи от перенапряжения — разместить эти устройства TVS параллельно цепи .

Типы ограничителей переходных напряжений

Существует множество типов TVS-устройств , которые могут использоваться для подавления переходных напряжений, а именно металлооксидный варистор, TVS-диод , стабилитрон или байпасный конденсатор.

В зависимости от режима работы ограничители переходных напряжений можно разделить на два класса: фиксирующие и ломовые. Зажимные устройства ограничивают напряжение до фиксированного уровня. При этом они поглощают избыточную энергию события перенапряжения. TVS-диоды являются примером зажимных устройств.

С другой стороны, устройства лома после срабатывания по существу замыкают защищенную линию, перенаправляя избыточную энергию от защищенной цепи.Как вы можете видеть на приведенном ниже графике, при обнаружении триггерного напряжения (всплеска) устройство лома замыкает цепи, таким образом, линейное напряжение уменьшается, а затем через некоторое время, когда устройство лома отключает цепь, линейное напряжение снова повышается до стабильного состояние для нормальной работы схемы.

Диод-ограничитель переходного напряжения — TVS-диод

Диод-ограничитель переходного напряжения

— это полупроводниковый диод с PN-переходом, который специально разработан для нейтрализации внезапных или мгновенных эффектов перенапряжения на чувствительные полупроводники и схемы.Диод-ограничитель переходного напряжения — это фиксирующее устройство, поэтому всякий раз, когда индуцированное напряжение превышает напряжение лавинного пробоя , он поглощает избыточную энергию события перенапряжения, а затем автоматически сбрасывает после условия перенапряжения . Хотя это правда, что стандартные диоды и стабилитроны также могут использоваться для защиты от перенапряжения / переходных процессов, но они не так надежны, как диоды-ограничители переходных напряжений, потому что стандартные диоды и стабилитроны предназначены для выпрямления и регулирования напряжения.

Типы диодов TVS:

Диоды-ограничители переходного напряжения можно разделить на два типа. Один — однонаправленный, а другой — двунаправленный.

Однонаправленный диод-ограничитель переходных напряжений работает как выпрямитель в цепи в прямом направлении , как и любой другой лавинный диод , и этот однонаправленный диод выдерживает очень большие пиковые токи. Символ однонаправленного TVS-диода показан на рисунке ниже, и он очень похож на стабилитрон.

Однонаправленный TVS-диод Symbol

С другой стороны, двунаправленный диод подавления переходных процессов напряжения может быть представлен двумя противолежащими лавинными диодами , соединенными последовательно друг с другом. Эти диоды включаются параллельно защищаемому устройству или схеме. В отличие от символа, эти диоды изготавливаются как единый компонент. Символ двунаправленного TVS-диода показан на рисунке ниже.

Двунаправленный диод TVS Symbol

Как использовать TVS диоды

TVS-диоды: соединены параллельно с устройством или схемой, которую необходимо защитить.Устройство TVS специально разработано для пробоя при определенном уровне напряжения и проводит большой ток без повреждений.

Схема применения TVS-диода

В условиях нормального напряжения TVS-диод выглядит как разомкнутая цепь , но присутствует небольшой ток утечки. Когда нормальное напряжение превышает определенный уровень, на диодном переходе TVS происходит лавина, и в результате перенапряжение отводится от защищаемой цепи и шунтируется через диод TVS. Устройство автоматически сбрасывается при исчезновении перенапряжения.

Характеристики V-I

Характеристики V-I

как для однонаправленного, так и для двунаправленного TVS-диода показаны на графике ниже. Этот график характеристик отображает зависимости напряжения и тока. Двунаправленный диод имеет одинаковую характеристическую кривую в положительном и отрицательном направлении, поэтому не имеет значения, каким образом они подключены к цепи. Однонаправленный диод имеет более высокое напряжение включения в положительном направлении по сравнению с отрицательным.

V-I Характеристики однонаправленного и двунаправленного TVS-диода

Параметры диода TVS:

На рынке существует множество типов TVS-диодов, предназначенных для конкретного применения. Когда вы выбираете TVS Diode , вы можете поискать в техническом описании следующие термины, которые подходят вашему проекту.

Напряжение обратного отключения (В _R ): Напряжение обратного отключения — это максимальное напряжение, которое может быть приложено к устройству защиты без фактической активации устройства.Устройство V _R должно быть равным или выше пикового рабочего напряжения защищаемой цепи. Это необходимо для того, чтобы устройство защиты не ограничивало нормальное рабочее или сигнальное напряжение цепи.

Напряжение пробоя (В _BR ): Напряжение пробоя — это напряжение, при котором диод начинает защищать и проводить ток. Как правило, V _BR рассчитан на 1 мА.

Напряжение фиксации (В _C ): Напряжение фиксации — это максимальное напряжение, которому будет подвергаться защищенная цепь во время события тестовой формы волны.В большинстве таблиц данных напряжение фиксации дается для сигнала 1 или 2 А с временем нарастания 8 мкс.

Пиковый импульсный ток (I _PP ): Пиковый импульсный ток — это максимальный ток, который может выдержать устройство защиты.

Приложения

Диод

TVS обычно используется для переключения / фиксации в низкоэнергетических цепях и системах, а также для защиты ESD в цепях. Диоды-ограничители переходных напряжений можно найти в линиях передачи данных и сигналов, микропроцессорах и МОП-памяти, линиях электропередач переменного / постоянного тока и телекоммуникационном оборудовании.Ниже приведены некоторые примеры схем:

Что такое туннельный диод? — Определение, символ, конструкция и работа

Определение: Туннельный диод — это высокопроводящий, сильно легированный диод с PN-переходом, в котором возникает ток из-за туннелирования. Туннелирование — это явление проводимости в полупроводниковом материале, при котором носитель заряда пробивает барьер, а не преодолевает его.

Туннельный диод представляет собой сильно легированный диод с PN-переходом.Концентрация примесей в нормальном диоде с PN-переходом составляет примерно 1 часть на 10 ⁸ . А в туннельном диоде концентрация примеси составляет примерно 1 часть на 10 ³ . Из-за сильного легирования диод проводит ток как в прямом, так и в обратном направлении. Это устройство быстрого переключения; поэтому он используется в высокочастотных генераторах, компьютерах и усилителях.

Обозначение туннельного диода

Обозначение туннельного диода показано на рисунке ниже.Катод и анод — это два вывода из полупроводникового материала. Материал p-типа притягивает электроны и, следовательно, называется анодом, а материал n-типа излучает электроны и называется катодом.

Конструкция туннельного диода

Устройство построено с использованием двух выводов, а именно анода и катода. Полупроводник p-типа действует как анод, а полупроводниковый материал n-типа действует как катод. Для изготовления туннельного диода используются арсенид галлия, германий и антимонид галлия.

Отношение пикового значения прямого тока к значению тока долины максимально в случае германия и меньше в кремнии. Следовательно, кремний не используется для изготовления туннельного диода. Плотность легирования туннельного диода в 1000 раз выше, чем у обычного диода.

Вольт-амперная характеристика

При прямом смещении в диоде возникает немедленная проводимость из-за их сильного легирования. Ток в диоде достиг максимального значения I _P , когда на него приложено напряжение V _p .При дальнейшем увеличении напряжения ток на клемме уменьшается. И уменьшается, пока не достигнет минимального значения. Это минимальное значение тока называется током впадины I _v .

График выше показывает, что от точки A к точке B значение тока уменьшается с увеличением напряжения. Итак, от A до B на графике показана область отрицательного сопротивления туннельного диода. Эта область показывает самое важное свойство диода. Здесь, в этой области, туннельный диод производит мощность, а не поглощает ее.

Туннельный диод рабочий

Когда туннельный диод не смещен, или мы можем сказать, когда на диод не подается напряжение, в этом случае зона проводимости полупроводникового материала n-типа перекрывается с валентной зоной материала p-типа. Это происходит из-за сильного допинга. Уровни энергии дырки и электрона на p- и n-стороне соответственно остаются такими же.

При повышении температуры электроны туннелируют из зоны проводимости n-области в валентную зону p-области.Точно так же дырка туннелирует из валентной зоны p-области в зону проводимости n-области. Нулевой ток протекает через диод в несмещенном состоянии.

Когда через туннельный диод подается небольшое напряжение, величина которого меньше напряжения встроенной обедненной области, то электроны не пересекают область обеднения, и через диод протекает нулевой ток. Немногочисленные электроны из n-области зоны проводимости туннелируются в p-область валентной зоны. Из-за туннелирования электронов через область обеднения протекает небольшой прямой ток.

Когда на туннельный диод подается высокое напряжение, генерируется количество электронов и дырок. Увеличение напряжения увеличивает перекрытие зоны проводимости и валентной зоны. Уровни энергии валентной зоны n-стороны и зоны проводимости p-стороны равны. Таким образом, через туннель протекает максимальный ток.

При дальнейшем увеличении приложенного напряжения валентная зона и зона проводимости диода немного смещаются.Но зона проводимости области n-типа и валентная зона области p-типа по-прежнему перекрываются. Через диод протекает небольшой ток, поэтому туннельный ток начинает уменьшаться.

Если напряжение на проводнике сильно увеличивается, туннельный ток падает до нуля. В этом состоянии зона проводимости n-стороны и валентная зона P-стороны не перекрывают друг друга, и диод ведет себя как обычный диод с PN-переходом. Если величина напряжения больше, чем встроенное напряжение, прямой ток течет через диод.

Что такое отрицательное сопротивление в Tunnel Didoe?

На графике выше показано, что между точкой I _v и I _p ток начинает уменьшаться при приложении к нему напряжения. Эта область графика известна как область отрицательного сопротивления. Это самая важная характеристика туннельного диода. В этой области туннельный диод генерирует мощность, а не поглощает ее.

Эквивалентная схема туннельного диода представлена ​​на рисунке ниже.R _s представляет сопротивление соединительных проводов диода и полупроводникового материала. Это примерно равно 5 Ом. L _s — это индуктивность соединительных проводов, и она почти равна 0,5 нГн. C _d — это диффузионная емкость перехода, ее величина составляет от 5 до 100 пФ.

Преимущества и недостатки туннельного диода

Туннельный диод имеет невысокую стоимость. Они производят низкий уровень шума, и их изготовление также очень просто.