LED untuk Pemula

Instruksi ini menunjukkan cara memasang satu atau lebih LED dengan cara dasar dan jelas. Belum pernah melakukan pekerjaan apa pun dengan LED dan tidak tahu cara menggunakannya? Tidak apa-apa, aku juga.

*** Jika Anda telah memasang LED sebelumnya, penjelasan ini mungkin tampak terlalu sederhana. Anggap dirimu sudah diperingatkan. ***

Langkah 1: Dapatkan Beberapa LED

Jadi saya tidak sepenuhnya jujur ​​- saya telah menggunakan LED sekali atau dua kali sebelumnya untuk aplikasi sederhana, tetapi saya tidak pernah benar-benar tahu apa yang saya lakukan, dan karena begitu banyak proyek pada instrabel menggunakan LED, saya pikir saya mungkin juga mengajar diri sendiri dan memposting tentang itu juga.

Saya tahu bahwa ada banyak proyek yang sudah diposting yang berisi informasi tentang cara memasang LED untuk proyek-proyek sederhana - LED Throwies, Proyek Pemula LED: Bagian 2 dan 9v senter LED - evarrr terbaik !, tapi saya pikir masih bisa digunakan untuk penjelasan langkah demi langkah yang terperinci tentang dasar-dasar LED untuk siapa saja yang dapat menggunakannya.

Langkah pertama adalah membeli beberapa persediaan dan mencari tahu apa yang perlu saya uji. Untuk proyek ini saya akhirnya pergi ke Radioshack karena tutupnya dan banyak orang memiliki akses ke sana - tetapi ingatlah harga mereka sangat tinggi untuk barang-barang semacam ini dan ada semua jenis tempat murah untuk membeli LED secara online.

Untuk menyalakan LED, Anda harus setidaknya LED itu sendiri dan catu daya. Dari apa yang saya baca dari kabel LED instruksi lainnya di resistor hampir selalu merupakan ide yang baik.

Jika Anda ingin mempelajari tentang materi-materi ini, periksa entri-entri wikipedia ini:
LED
Sumber Daya listrik
Resistor

Bahan:

LED - Saya pada dasarnya hanya menjangkau laci di Radioshack dan mengeluarkan apa pun yang tidak lebih dari $ 1 atau $ 2 per LED. Saya mendapatkan:

2760307 5mm Merah LED 1.7 V
2760351 5MM LED Kuning 2.1 V
2760036 LED Merah Flasher 5 V
2760041 2 Paket LED Merah 2.6 V
2760086 Jumbo Red LED 2.4V

Power Supply - Saya benar-benar tidak tahu apa yang saya butuhkan untuk memberi daya pada mereka jadi saya membeli beberapa baterai 9V dan 1, 5V AA. Saya pikir itu akan memungkinkan saya untuk mencampur dan mencocokkan dan membuat kombinasi tegangan yang cukup berbeda untuk membuat sesuatu menyala - atau setidaknya membakar pengisap kecil itu dalam kepulan asap plastik berbau.

Resistor - Sekali lagi, saya juga tidak yakin apa yang akan saya butuhkan dalam hal resistor di sini. Karena saya mendapatkan sejumlah LED yang berbeda dengan voltase yang berbeda, saya tahu bahwa saya akan memerlukan beberapa jenis resistor yang berbeda, jadi saya baru saja membeli paket beragam 1/2 Watt Carbon Film Resistor (2710306).

Saya mengumpulkan pistol solder, solder, tang hidung, tang listrik, beberapa kawat utama dan pita listrik juga karena saya pikir itu mungkin berguna.

Langkah 2: LED

LED datang dalam berbagai ukuran, kecerahan, voltase, warna dan pola balok, tetapi pemilihan di Radioshack cukup kecil dan saya hanya mengambil beberapa LED berbeda dari apa yang mereka miliki dalam beberapa kecerahan dan voltase yang berbeda. Saya terus melacak LED apa itu tegangan karena saya tidak ingin secara tidak sengaja mengirim terlalu banyak arus melalui salah satu LED tegangan rendah.

Hal pertama yang saya lakukan dengan LED adalah mengetahui kawat mana (yang disebut elektroda) positif dan mana yang negatif. Secara umum, kawat yang lebih panjang adalah elektroda positif dan kawat yang lebih pendek adalah elektroda negatif.

Anda juga dapat melihat di dalam LED itu sendiri dan melihat apa yang terjadi. Yang lebih kecil dari potongan logam di dalam LED terhubung ke elektroda positif dan yang lebih besar adalah elektroda negatif (lihat gambar di bawah). Tetapi berhati-hatilah - dalam LED yang saya ambil, saya tidak selalu menemukan ini benar dan beberapa LED memiliki elektroda yang lebih panjang pada negatif ketika seharusnya pada positif. Go figure - tidak apa-apa, jika tidak menyala saya hanya membalikkannya.

Setelah saya tahu apa yang positif dan apa yang negatif saya hanya perlu mengingat berapa voltase masing-masing LED.

Semua LED saya merekomendasikan 20mA saat ini. 20mA adalah standar untuk sebagian besar LED.

Langkah 3: Catu Daya

Untuk membuat suplai daya, saya hanya menyolder kawat ke ujung baterai yang telah saya beli sehingga saya dapat dengan mudah memasang LED ke mereka. Baterai 9V berfungsi sebagai catu daya 9V saya, satu baterai AA menghasilkan catu daya 1.5V dan tiga baterai AA yang digabung menjadi catu daya 4.5V (1.5V + 1.5V + 1.5V = 4.5V). Saya tidak menggunakan klip buaya di ujung kawat, tetapi mereka akan sangat membantu di sini.

Langkah 4: Resistor

Saya membuka paket bermacam-macam untuk menemukan bahwa resistor tidak diberi label dengan nilai apa mereka. Paket itu mengatakan itu berisi sejumlah resistor yang berbeda dari 100 ohm hingga 1 Meg ohm jadi saya berangkat untuk melihat apa itu apa. Ketika saya mencari-cari online saya menemukan bahwa semua resistor memiliki sistem pengkodean pada mereka yang memberi tahu Anda apa nilai mereka.

Berikut adalah dua halaman yang menjelaskan secara mendalam tentang cara menghitung nilai resistor.

Lakukan sendiri
atau
Sudahkah itu dilakukan untuk Anda

Saya akan melihat contoh bagaimana saya menghitung nilai sendiri dalam beberapa langkah berikutnya ketika saya mulai memasang LED saya.

Untuk saat ini saya hanya mengagumi garis-garis kecil berwarna mereka dan pindah ke mencoba untuk mendapatkan hanya satu LED menyala.

Langkah 5: Satu LED, Tanpa Resistor

Saya pikir saya akan mulai sesederhana mungkin - hanya satu LED tanpa resistor. Pertama-tama saya harus memutuskan sumber daya apa yang akan digunakan dan LED mana yang menyala. Ini mungkin tampak jelas, tetapi ini adalah pertama kalinya saya melewati jadi saya mungkin sejelas mungkin ...

LED membutuhkan tegangan yang cukup untuk menyalakannya. Kadang-kadang jika Anda memberi mereka terlalu sedikit tegangan mereka tidak akan menyala sama sekali, di lain waktu mereka hanya akan bersinar redup dengan tegangan rendah. Terlalu banyak tegangan buruk dan dapat membakar LED secara instan.

Jadi idealnya Anda ingin tegangan LED cocok dengan tegangan catu daya Anda, atau bahkan menjadi sedikit kurang. Untuk melakukan ini, Anda dapat melakukan beberapa hal: mengubah tegangan catu daya Anda, mengubah LED Anda gunakan, atau Anda dapat menggunakan resistor yang memungkinkan Anda menggunakan catu daya tegangan tinggi dengan LED tegangan lebih rendah.

Untuk saat ini saya hanya ingin mendapatkan satu menyala jadi saya memilih catu daya saya yang memiliki tegangan terendah - baterai AA tunggal yang menghasilkan 1.5V.

Saya memilih untuk menyalakan LED 1.7V merah karena baterai menghasilkan 1.5V dan saya tahu saya tidak akan mematikan LED dengan daya terlalu banyak.

Saya membungkus kabel positif saya dari baterai ke elektroda positif LED dan membungkus kabel negatif dari baterai ke elektroda dan presto negatif saya - biarlah ada lampu LED!

Eksperimen pertama ini cukup mudah dilakukan - cukup memutar kawat dan pengetahuan yang cukup untuk mengetahui bahwa catu daya 1.5V akan menyalakan LED 1.7V tanpa perlu resistor.

Langkah 6: Satu LED Dengan Resistor

Itu hanya kebetulan bahwa saya membeli sebuah LED yang 1.7V dan akhirnya bekerja untuk dapat ditenagai oleh catu daya 1.5V saya tanpa menggunakan resistor. Untuk pengaturan kedua ini, saya memutuskan untuk menggunakan LED yang sama, tetapi naikkan catu daya saya ke tiga baterai AA yang disatukan yang menghasilkan 4.5V - daya yang cukup untuk membakar LED 1.7V saya, jadi saya harus menggunakan resistor.

Untuk mengetahui resistor yang digunakan saya menggunakan rumus:
R = (V1 - V2) / I

dimana:
V1 = tegangan catu daya
V2 = Tegangan LED
I = LED saat ini (biasanya 20mA yaitu .02A)

Sekarang ada banyak kalkulator online yang akan melakukan ini untuk Anda - dan banyak instruksional lain merujuk ini sebagai yang baik, namun, matematika benar-benar tidak terlalu sulit dan jadi saya ingin melalui perhitungan sendiri dan memahami apa yang terjadi .

Sekali lagi, LED saya adalah 1.7V, dibutuhkan 20mA (yang merupakan 0, 02 A) dari arus dan suplai saya adalah 4, 5V. Jadi perhitungannya adalah ...

R = (4.5V - 1.7V) / .02 A
R = 140 ohm

Setelah saya tahu bahwa saya membutuhkan resistor 140 ohm untuk mendapatkan jumlah tegangan yang tepat untuk LED, saya melihat ke dalam paket resistor saya untuk melihat apakah saya dapat menemukan yang tepat.

Mengetahui nilai dari sebuah resistor membutuhkan membaca kode dari pita warna pada resistor itu sendiri. Paket tidak datang dengan resistor 140 ohm tetapi datang dengan 150 ohm. Itu selalu lebih baik untuk menggunakan resistor nilai terdekat berikutnya lebih besar dari apa yang Anda hitung. Menggunakan nilai yang lebih rendah dapat membakar LED Anda.

Untuk mengetahui kode warna Anda pada dasarnya memecah dua digit pertama dari nilai resistor, gunakan digit ketiga untuk mengalikan dua digit pertama dengan dan kemudian menetapkan digit keempat sebagai indikator toleransi. Kedengarannya jauh lebih sulit daripada yang sebenarnya.

Menggunakan warna untuk nomor situs decoder rahasia yang ditemukan di sini, resistor 150ohm harus memiliki kode warna berikut ...

Brown karena digit pertama pada resistor nilai yang saya butuhkan adalah 1
Hijau karena angka kelima adalah 5
Brown karena untuk mencapai 150, Anda harus menambahkan 0 hingga 15 hingga 150.
Emas - resistor yang saya dapatkan memiliki toleransi 5% dan 5% diwakili oleh emas

Periksa tautan halaman dekoder di atas jika ini tidak masuk akal.

Saya melihat-lihat semua resistor, menemukan yang berwarna coklat, hijau, coklat, emas, dan menghubungkannya ke elektroda positif LED. (Setiap kali menggunakan resistor pada LED itu harus ditempatkan sebelum LED pada elektroda positif).

Rendah dan lihat, LED menyala sekali lagi. Resistor 150 ohm cukup menghentikan catu daya 4.5V dari mencapai 1.7V LED yang menyala dengan aman dan membuatnya tidak terbakar.

Ini hanya proses yang saya lalui untuk mencari tahu resistor apa yang digunakan dengan LED khusus saya dengan catu daya khusus saya. Anda dapat dengan mudah menggunakan rumus di atas untuk mengetahui nilai resistor apa yang akan digunakan dengan LED dan sumber daya apa pun yang kebetulan Anda gunakan.

Langkah 7: Memasang Beberapa LED dalam Seri

Sekarang saya tahu cara memasang satu LED dengan berbagai kombinasi voltase LED dan catu daya, sekarang saatnya untuk mengeksplorasi cara menyalakan beberapa LED. Ketika datang ke kabel lebih dari satu LED ke catu daya ada dua pilihan. Opsi pertama adalah untuk menghubungkan mereka secara seri dan yang kedua adalah untuk menghubungkan mereka secara paralel.

Untuk melihat penjelasan mendalam tentang perbedaan antara seri dan paralel, periksa halaman ini. Saya akan membahas LED kabel dalam seri pertama.

LED yang dihubungkan secara seri terhubung dari ujung ke ujung (elektroda negatif dari LED pertama terhubung ke elektroda positif dari LED kedua dan elektroda negatif dari LED kedua terhubung ke elektroda positif dari LED ketiga dan seterusnya dan seterusnya. ..) Keuntungan utama perkabelan secara seri adalah mendistribusikan tegangan total sumber daya di antara semua LED. Apa artinya itu adalah bahwa jika saya memiliki aki mobil 12V, saya bisa menyalakan 4, 3V LED (melampirkan resistor ke masing-masing). Hipotetis ini juga bisa berfungsi untuk menyalakan 12, 1V LED; 6, 2V LED; atau bahkan 1 12V LED jika hal semacam itu ada.

Ok, mari coba kabel 2, 2.6V LED secara seri ke catu daya 9V dan jalankan melalui matematika.

R = (9V - 5.2V) / .02A
R = 190 Ohm
Nilai resistansi selanjutnya yang lebih tinggi - 200 Ohm

Sekarang berbagai paket resistor tidak datang dengan resistor 190 atau 200 Ohm, tetapi itu datang dengan resistor lain yang bisa saya gunakan untuk membuat resistor 200 Ohm. Sama seperti LED, resistor dapat disambungkan bersama dalam seri atau paralel (lihat langkah selanjutnya untuk penjelasan tentang hal-hal kabel bersama secara paralel).

Ketika nilai resistor yang sama dihubungkan bersama dalam seri, Anda menambahkan hambatannya. Ketika nilai resistor yang sama disatukan secara paralel, Anda membagi nilai resistor dengan jumlah resistor yang disatukan.

Jadi, dalam pengertian yang paling sederhana, dua 100 Ohm resistor yang dihubungkan bersama secara seri akan sama dengan 1 200 Ohm resistor (100 + 100 = 200). Dua 100 Ohm resistor yang dihubungkan bersama secara paralel akan sama dengan satu resistor 50 Ohm (100/2 = 50).

Sayangnya, saya mempelajari titik kunci ini setelah saya menyatukan resistor saya untuk percobaan. Saya awalnya ingin menghubungkan dua resistor 100 Ohm bersamaan dengan 200 Ohm perlawanan yang saya butuhkan untuk melindungi LED saya. Alih-alih memasang kabel secara seri, seperti yang seharusnya, saya menghubungkan resistor saya secara paralel (apakah saya menyebutkan saya pemula dengan resistor?) Jadi resistor saya hanya menyediakan 50 Ohm perlawanan - yang tampaknya bekerja dengan baik pada LED saya di durasi percobaan yang singkat. Memiliki terlalu banyak daya untuk LED mungkin akan membakar mereka dalam jangka panjang. (Terima kasih beanwaur dan shark500 untuk menunjukkan ini.)

Saya mengambil resistor saya dan meletakkannya di depan ujung positif LED pertama yang dihubungkan secara seri dan menghubungkannya ke baterai dan sekali lagi, ada lampu LED!

Dengan tiga kombinasi berbeda dari LED dan catu daya baterai dan tidak ada kepulan asap plastik, segalanya tampak baik - selain dari sedikit kebingungan saya antara resistor kabel secara seri dan paralel.

Langkah 8: Memasang Beberapa LED secara Paralel

Tidak seperti LED yang dihubungkan secara seri, kabel LED secara paralel menggunakan satu kawat untuk menghubungkan semua elektroda positif LED yang Anda gunakan ke kabel positif catu daya dan menggunakan kabel lain untuk menghubungkan semua elektroda negatif LED yang Anda gunakan untuk kabel negatif dari catu daya. Benda-benda kabel secara paralel memiliki beberapa keunggulan berbeda dibandingkan kabel-kabel secara seri.

Jika Anda memasang sejumlah LED secara paralel daripada membagi daya yang disuplai di antaranya, mereka semua membagikannya. Jadi, baterai 12V yang dihubungkan dengan empat LED 3V secara seri akan mendistribusikan 3V ke masing-masing LED. Tetapi baterai 12V yang sama yang disambungkan ke empat LED 3V secara paralel akan menghasilkan 12V penuh untuk setiap LED - cukup untuk membakar LED itu pasti!

Kabel LED secara paralel memungkinkan banyak LED untuk berbagi hanya satu catu daya tegangan rendah. Kita dapat mengambil empat LED 3V yang sama dan menyambungkannya secara paralel ke catu daya yang lebih kecil, katakanlah dua baterai AA mengeluarkan total 3V dan masing-masing LED akan mendapatkan 3V yang mereka butuhkan.

Singkatnya, rangkaian kabel membagi catu daya total antara LED. Pengkabelan mereka secara paralel berarti bahwa setiap LED akan menerima tegangan total yang dihasilkan oleh catu daya.

Dan akhirnya, hanya beberapa peringatan ... kabel paralel menguras catu daya Anda lebih cepat daripada kabel secara seri karena akhirnya menarik lebih banyak arus dari catu daya. Ini juga hanya berfungsi jika semua LED yang Anda gunakan memiliki spesifikasi daya yang persis sama. JANGAN mencampur dan mencocokkan berbagai jenis / warna LED ketika kabel secara paralel.

OK, sekarang untuk benar-benar melakukan hal itu.

Saya memutuskan untuk melakukan dua pengaturan paralel yang berbeda.

Yang pertama saya coba sesederhana mungkin - hanya dua LED 1.7V yang diparalel dengan baterai 1.5V AA tunggal. Saya menghubungkan dua elektroda positif pada LED ke kabel positif yang berasal dari baterai dan menghubungkan dua elektroda negatif pada LED ke kabel negatif yang berasal dari baterai. LED 1.7V tidak memerlukan resistor karena 1.5V yang berasal dari baterai sudah cukup untuk menyalakan LED, tetapi tidak lebih dari tegangan LED - sehingga tidak ada risiko terbakar habis. (Pengaturan ini tidak digambarkan)

Kedua LED 1.7V menyala oleh catu daya 1.5V, tapi ingat, semakin banyak arus dari baterai dan dengan demikian akan membuat baterai lebih cepat habis. Jika ada lebih banyak LED yang terhubung ke baterai, mereka akan menarik lebih banyak arus dari baterai dan mengurasnya lebih cepat.

Untuk pengaturan kedua, saya memutuskan untuk menggabungkan semua yang telah saya pelajari dan menyambungkan dua LED secara paralel dengan catu daya 9V saya - tentu saja terlalu banyak jus untuk LED saja jadi saya harus menggunakan resistor untuk memastikan.

Untuk mencari tahu nilai apa yang harus saya gunakan, saya kembali ke rumus yang dapat dipercaya - tetapi karena mereka terhubung secara paralel ada sedikit perubahan pada rumus ketika datang ke arus - I.

R = (V1 - V2) / I

dimana:
V1 = tegangan suplai
V2 = Tegangan LED
I = LED saat ini (kami telah menggunakan 20 mA dalam perhitungan kami yang lain tetapi karena kabel LED secara paralel menarik lebih banyak arus, saya harus mengalikan arus yang satu LED menggambar dengan jumlah LED yang saya gunakan. 20 mA x 2 = 40 mA, atau .04A.

Dan nilai saya untuk formula saat ini adalah:

R = (9V - 1.7V) / .04A
R = 182, 5 Ohm

Sekali lagi, karena paket variasi tidak datang dengan resistor nilai yang tepat saya mencoba untuk menggunakan dua 100 Ohm resistor yang digabungkan bersama dalam seri untuk membuat 200 Ohm perlawanan. Saya akhirnya hanya mengulangi kesalahan yang saya buat pada langkah terakhir lagi, dan menghubungkannya secara paralel secara tidak sengaja sehingga dua resistor 100 Ohm akhirnya hanya memberikan 50 Ohm perlawanan. Sekali lagi, LED ini terutama memaafkan kesalahan saya - dan sekarang saya telah belajar pelajaran berharga tentang kabel resistor secara seri dan paralel.

Satu catatan terakhir tentang kabel LED secara paralel - sementara saya meletakkan resistor di depan kedua LED, Anda disarankan untuk meletakkan resistor di depan setiap LED. Ini adalah cara yang lebih aman dan lebih baik untuk menghubungkan LED secara paralel dengan resistor - dan juga memastikan bahwa Anda tidak membuat kesalahan yang saya lakukan secara tidak sengaja.

LED 1, 7V yang terhubung ke baterai 9V menyala - dan petualangan kecil saya ke tanah LED selesai.

Langkah 9: Ekstrapolasi

Meskipun saya tidak benar-benar membuat apa pun selain beberapa LED menyala, informasi ini dapat digunakan untuk membuat segala macam hal keren!

Konsep take away diharapkan adalah:
- Memberi daya sejumlah LED nilai yang berbeda menggunakan prinsip dasar yang sama.

- Cari tahu apa elektroda positif dan apa elektroda negatif dari LED dengan melihatnya dan mengujinya.

- Gunakan resistor, atau kombinasi resistor yang disatukan secara seri atau paralel untuk memasok daya dengan jumlah yang benar ke LED.

- Buat perhitungan untuk menentukan resistor apa yang diperlukan menggunakan rumus, atau menggunakan situs web yang melakukannya untuk Anda.

- Kawat LED dalam seri atau paralel tergantung pada aplikasi.

- Jadikan LED menyala!

Ini adalah jenis jalan yang paling dasar untuk LED yang mungkin - dan saya belajar banyak di sepanjang jalan. Susunan LED dan skema pengkabelan bisa menjadi jauh lebih rumit - tetapi untuk sebagian besar, LED cukup mudah untuk dikerjakan, dan dengan pengetahuan yang relatif sedikit saya bisa menerangi mereka - semua itu jika saya mengirim jus terlalu banyak melalui mereka menjelang akhir percobaan. Saya tidak takut LED sekarang. Mereka adalah teman-temanku.