Önsöz: Bunu kolay yoldan ya da zor yoldan yapabilirsiniz. Kolay yol, tüm büyük distribütörlerde iyi stoklamaya sahip bir RGB LED seçmek, denemek ve mutlu olmaktır.
Zor yol, ışığı ölçme çalışması olan fotometri hakkında biraz bilgi edinmek ve ardından kararınızı vermektir . Bununla birlikte, ikincisinin daha iyi sonuçlar üreteceğini garanti etmez. Ancak, muhtemelen küçük bir arka plan bilmek en iyisidir, işte başlıyoruz. Uyarı: Uzun yazı.
Temel Kriterler
Bir LED seçmek için temel kriterler şimdilik rengi görmezden gelmek:
- Yoğunluk / parlaklık
- Görüş açısı
- Lens stili (net / dağınık / harici)
Üstten:
Yoğunluk / Parlaklık
Bu, LED'inizin ne kadar parlak olmasını istediğinizin bir ölçümüdür ve şaşırtıcı derecede karmaşıktır. Bir RGB LED için, muhtemelen önce görüntüleme alanını belirlemenin ve sonra ihtiyacınız olan lümen sayısını seçmenin en kolay yolunu bulacaksınız. Bu seçim muhtemelen deneysel olacaktır, özellikle de gerçekten parlak bir ortama sahip olan Burning Man'da yapmak istediğinizden.
Yoğunluğu ölçmenin iki yolu vardır: Radyometrik ve fotometrik. Watt, metrik sistem tarafından elektronik olarak şu şekilde tanımlanan güç için bir radyometrik ölçümdür:
$ W = A ^ 2 * \ Omega $
Kelimelerde, güç bir ohm direncinden akan bir amper akımla dağıtılmıştır.
Fotometrik ölçümler, bir kaynağın göze ne kadar parlak göründüğünü tanımlar. Kandela (veya LED'ler için milisandela veya mcd) bir yöndeki yoğunluğu ölçer. Lümen, bir güç ölçümüdür ve bir alandaki bir steradian üzerinde bir kandela olarak tanımlanır (bir steradian yaklaşık 64 $ - $ $ arası bir konidir). Her ikisi de radyometrik birimlere göre, şuna benzeyen parlaklık eğrisi tarafından ağırlıklandırılır (noktalı siyah çizgi):
550nm civarında pik yaptığına veya yeşil renge dikkat edin. Bunun anlamı, kırmızı ve mavi renklerin bile renklendirmek için yüksek watt derecelerine sahip olması gerektiğidir. Milisandella derecelendirmelerini (çeşitli görüntüleme açıları için) veya lümen derecelendirmelerini (zaten bir dizi benzer görüntüleme açısı seçtiyseniz) kullanıyorsanız, bu eğri hakkında endişelenmenize gerek yoktur.
Hala dikkat ediyorsanız endişelenmeyin, gerisi daha basit ve daha kısadır.
Görüş açısı
İzleme açısı, LED'e göre sahip olabileceğiniz ve yayılan rengi görmeye devam edebileceğiniz maksimum eğimdir. Bu lensin bir fonksiyonudur ve her zaman aynı şekilde dağılmamıştır. Dağınık (bulutlu) bir lens için, lensi görebiliyorsanız, rengi biraz görebilirsiniz. Görüş açısı mutlaka bu sayı değildir; genellikle daha gerçekçi ve sadece merceğin aydınlatmak için tasarlandığı alanı tanımlarlar. Şeffaf bir lens için, lensin optik özellikleri izleme açısını daha katı bir şekilde tanımlar. İpucu: T 1 3/4 paketi için 180 derece değildir (bağlantılarınızın çoğunda gösterdiğiniz standart 5mm LED - genellikle 30 $ 'dan fazla değildir).
Bir POV dünyası için, muhtemelen oldukça geniş bir izleme açısı istersiniz.
Lens Stili
Lensler renkli veya renksiz olabilir. Bir RGB LED için muhtemelen renksiz istersiniz. Ayrıca su berraklığında veya dağınık (bulutlu) olabilirler. Bu seçimdeki seçiminiz LED'lerin görüş açısına bağlı olacaktır. Dağınık bir lens, parlak noktaları ortadan kaldırmaya yardımcı olur, ancak lensin yapmak için tasarlandığı herhangi bir odaklamanın etkinliğini de azaltır. Küresel lensli bir LED alırsanız, dağınık olması gerekir veya dönerken kullanıcılarınızı kör edersiniz ve diğerlerinde görmek zor olacaktır.
Ayrıca tümleşik mi yoksa harici lens mi istediğinize karar vermeniz gerekir. Bazı süper parlak LED'lerde daha yüksek kaliteli optiklere izin veren ancak daha pahalıya mal olan ve daha fazla bileşen gerektiren harici bir lens bulunur. Bu proje için neredeyse kesinlikle entegre bir lens istiyorsunuz.
Elektriksel Özellikler
Ardından, elektriksel özellikleri dikkate almanız gerekir:
- Akım, hem nominal / test hem de maksimum (RGB LED'in her rengi için farklı olacaktır)
- İleri voltaj $ V_F $ (RGB LED'in her rengi için farklı olacaktır)
şimdiki
Bir LED, yarı iletken birleşme noktasındaki gücü dağıtarak ışık yaratır. Belirli bir akımın altında, elektronlar bir sonraki kabuğa yükseltilmez ve hiç ışık almazsınız. Belirli bir akımın üstünde cihazınızı yok edersiniz. Bu iki değer arasındaki (ortalama) akımı değiştirerek, değişen yoğunluk derecelerine sahip olabilirsiniz. Bu, ışık yoğunluğuna göre doğrusal olmayan bir işlevdir, ancak sabit bir akım kullanarak ve LED'i hızla açıp kapatarak daha doğrusal bir işlev elde edebilirsiniz. Bu teknik darbe genişliği modülasyonu veya PWM olarak bilinir. PWM'niz hiçbir zaman belirli bir görev döngüsünü aşmazsa ve yeterince hızlıysa, sabit durumda LED'inizin maksimum güç oranını aşacak sabit akımı ayarlayabilirsiniz. Bununla birlikte, bu genellikle daha parlak bir ortalama elde etmez.
Mevcut gereksinimleri sürücü devrenizin sınırları dahilinde olan ve seçtiğiniz güç kaynağını kullanarak güç gereksinimleri sürdürülebilir olan LED'leri seçmeniz gerekir.
İleri gerilim
İleri voltaj, LED'deki her renk için farklı olacaktır. Bu sadece akımın hesaplanmasını biraz karmaşıklaştırır. Akımı ayarlamak için bir direnç kullanıyorsanız ve LED'ler ortak anot ise, dirençlerdeki güç kayıplarını en aza indirmek için muhtemelen benzer ileri voltajlara sahip LED'leri seçmelisiniz. İleri voltajın ileri akımın bir fonksiyonu olduğunu unutmayın!
Standart şeyler
Ardından, herhangi bir elektronik cihaz için seçmeniz gereken genel özellikler vardır:
- paket
- Lehim sıcaklığı
- Üretici tedarikçi
paket
Standart bir T 1 3/4 5mm dome paketi kullanmaya cazip gelebilirsiniz. İstediğinizden emin olmadığınız sürece bunu kabul etmeyin. Bu paketin altında 4 ipucu almak için küçük, sıkı deliklere ihtiyacınız vardır (lehimleme ve PCB üretimi zor olacaktır) ve optik özellikler optimumdan daha azdır.
Daha düşük profilli ve daha düşük ağırlıkta (projenizi döndürmek istiyorsanız istenir) ve dağınık lensler kullanmadan yüksek görüş açılarına sahip çok sayıda yüzeye montaj paketi vardır.
Lehim sıcaklığı
LED'ler, lenslerinin optik gereksinimleri ve ışığı oluşturmak için kullanılan benzersiz yarı iletkenler nedeniyle lehimleme sırasında ısınmanın en hassas bileşenlerinden bazılarıdır. Bunun için sıcaklık ayarlı bir havya veya fırın dışında bir şey kullanıyorsanız dikkatli olun.
Üretici ve distribütör
Bir kerelik bir proje veya prototip için Adafruit veya Sparkfun ürünleri iyidir, ancak (1) seçimleri ve onayları için prim ödersiniz ve (2) ürünü düşürürseniz şansınız kalmaz. Tek seferlik bir ürün hazırlıyorsanız hobi siteleri uygundur, ancak planları dağıtmak istiyorsanız, uyumlu bir LED'in yaygın olarak mevcut olduğundan emin olun. Aksi takdirde, doğrudan Cree, Avago veya Lite-On (veya favori üreticiniz) ile iletişime geçin veya Digikey veya Mouser gibi büyük bir distribütör kullanın. Toplu olarak satın alıp aracıyı atlayarak daha iyi şanslar ve daha iyi fiyatlar elde edersiniz.
Renk
Dikkate alınması gereken en önemli faktörlerden biri renktir, ancak RGB LED'ler bunu sizin için temel olarak tanımlar. Seçiminizdeki her bir renk arasındaki ilişkileri göz önünde bulundurmanız gerekir, ancak bu genellikle yazılımda açıklanabilir. Örneğin, insan gözü yeşili mavi algıladığından çok daha iyi algılar ve kırmızı LED'ler genellikle maviden daha verimlidir.
Renkler arasındaki göreceli güce ek olarak, spektral bilgileri dikkate almanız gerekir. Birçok üreticinin her bir rengin farklı tanımları vardır - Kırmızı, 629nm (orangey kırmızısı) ile 660nm arasında dalga boyuna sahip herhangi bir ışık olabilir, yeşil 515nm ila 565nm arasında olabilir ve mavi, 430nm ila 470nm (yeşilimsi mavi) arasında herhangi bir yerde olabilir. Ve bu sadece nominal zirve! Bu bir lazer değildir, bu yüzden ondan gelen her ışık ışını aynı dalga boyuna sahip değildir - her bir renk için dalga boyunun düzensiz bir dağılımı vardır. Kırmızı bir LED az miktarda mavi ışık yayar, bunun tersi de geçerlidir.