Lysdiodsguiden

Fritzell's lysdiodsguide
Renskrivet och sammanställt från en tråd i Elektronikforumet av ensten
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. /Fritzell
\| Vad är en lysdiod?\| Hur fungerar det? \| Databladet \| Kalkyl \| Kommentarer & Tips \|
Vad är en lysdiod?
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 - (minus) och kallas också katod. Det längre benet är + och kallas anod. Bl.a. ELFA säljer lysdioder. Där hittar du dom under fliken "Optokomponenter".
Upp

Hur fungerar det?
De flesta lysdioder brukar ligga på en spänning runt 2 Volt och för att den skall lysa måste en Ström flyta genom lysdioden. Detta åstadkommer 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!
Upp
Databladet
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
Upp
Kalkyl
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 sänka spänningen till 1.6V och strömmen skall begränsas till 15mA. Steg1: Hur mycket spänning måste bort innan den når lysdioden? 12V-1.6V=10.4V 10.4V måste "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 skall 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 680Ohm [bilden saknas och läggs upp när den hittas] [edit] 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. [bilden saknas och läggs upp när den hittas] [edit2] 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. 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.
Upp
Kommentarer & Tips
[Earendil] kommenterar Generellt gäller det (rätta mig om jag har fel) att ju kortare våglängd, desto högre spänningsfall över lysdioden. IR-dioder är t.ex. långvågiga (Infrarött betyder ju "under rött", dvs långvågigare än rött), och de vill ha ca 1.5-1.6 volt. Vanliga synliga röda vill ha något högre, kanske 2 volt. Gröna ligger på ca 2.1-2.2 volt, medan de blå ska ha ca 3.5-3.8 volt! Samma gäller för de nya ultravioletta lysdioderna. Anledningen rent fysiskt till att spänningen ökar med färgen (minskande våglängd), är att din spänning skickar iväg en foton (ljuspartikel) med en energi i princip motsvarande spänningen som ligger över dioden och ju kortare våglängd, desto högre energi och därmed högre spänning.
[Perrx] tipsar Bara en liten sak att ha i minnet: Katoden är Kort och Kall (-)