SLO - NAVODILO ZA NAMESTITEV IN UPORABO Št. izd. : UČNI PAKET LED. Št. izdelka:

Transcript

1 SLO - NAVODILO ZA NAMESTITEV IN UPORABO Št. izd. : UČNI PAKET LED Št. izdelka:

2 KAZALO 1 LED OSNOVNI POSKUSI LED z preduporom Smer električnega toka Test z različnimi predupori Signala svetilka s stikalom LED svetilka z belo LED

3 1 LED OSNOVNI POSKUSI Z baterijo in majhno žarnico lahko včasih poskusite to in drugič drugo, dokler žarnica ne sveti. Z LED tega ne poskušajte, ker lahko direktna priključitev na baterijo LED zelo hitro uniči. Tu je potrebno že bolj natančno načrtovati. Pomembna je pravilna napetost, pravilna polarnost, primeren predupor. Vendar pa ni težko. Preizkusite predlaga vezja in uporabite fit za varno ravnanje s svetilnimi diodami LED. 1.1 LED z preduporom Naredite vaš prvi električni krog z baterijo, LED in preduporom. Uporabite rdečo LED in 9V baterijo. Z največjim uporom (1kΩ = 1000Ω, barve: rjava, črna, rdeča) iz učnega paketa ste na varni strani, kar se tiče LED toka. Slika 1.1 prikazuje izdelavo vezja kot vezalni načrt. Slika 1.1 vezalni načrt z LED in preduporom Za izgradnjo uporabite preizkusno ploščo. Zgornja napajalna zbiralka naj bo povezana s pozitivnim polom baterije, torej z rdečim priključkom sponke baterije. Spodnja zbiralka naj bo povezana ustrezno s črnim priključkom sponke, torej z negativnim polom baterije. Izgradnja bo na ta način podobna vezalnemu načrtu tako, da kontrola napak ne predstavlja problemov. Priključne žice LED in uporov upognite tako, da sodijo v kontakte. Nekatere priključne žice so bile v interesu boljšega prikaza posebej za testno izdelavo in slike skrajšane. Za vaše poskuse pustite žice po možnosti v originalni velikosti, da ostanejo komponente uporabljive za vse poskuse. Slika 1.2 izgradnja na preizkusni plošči Verjetno bo poskus takoj deloval. LED sveti svetlo. Če ne, morate poiskati napako. Prekinitev na poljubnem mestu v električnem krogu popolnoma preprečuje tok električnega toka. Preverite torej vse kable in lego komponent na preizkusni plošči. Nadaljnja možna napaka je napačno vstavljena LED in baterija je lahko izrabljena. Vendar pa boste ugotovili, da lahko tudi pri zelo starih baterijah LED še vedno šibko sveti. 3

4 Enkrat poskusite drugo varianto izgradnje. LED in upor zamenjajte. Tok nato teče najprej skozi LED in nato skozi upor. Vendar pa je učinek isti kot v obrnjenem primeru. Gre torej samo za to, da so vse tri komponente razporejene v zaprtem električnem toku. Slika 1.3 zamenjane komponente Slika 1.4 LED in upor sta zamenjana 4

5 1.2 Smer električnega toka LED obrnite enkrat tako, da leži anoda na negativnem polu baterije. Sedaj nič več ne sveti! Tok lahko torej teče samo v eni smeri skozi LED. Prevodna napetost je smer toka z anode h katodi, torej ko je anoda dodeljena pozitivnem polu baterije in katoda negativnem polu. V nasprotni smeri blokira LED. Dioda je takšna kot električni ventil. In samo ko bo prepuščenega več toka, sveti. Slika 1.5 prikazuje LED v zaporni smeri. Tako ne more svetiti. Slika 1.5 LED v zaporni smeri Puščica v simbolu preklopa svetilne diode nakazuje na smer električnega toka. Smer toka je zgodovinsko pogojena kot določa tudi oznaka negativnega in pozitivnega pola. Tok torej vedno teže s pozitivnega pola baterije skozi porabnik k negativnem polu baterije. Danes vemo, da se negativno naelektreni elektroni v žicah točno drugače premikajo kot to prikazujejo puščice na sliki 1.6. Dejansko pa npr. v tekočinah obstajajo tudi pozitivni nosilci nabojev, ki se premikajo v smeri toka. Tudi v LED sami najdemo tako pozitivne kot tudi negativne nosilce nabojev. Slika 1.6 za definicijo smeri toka 5

6 1.3 Test z različnimi predupori Sedaj namesto upora z 1kΩ vstavite manjši upor z 470Ω (rumena, vijolična, rjava). LED sveti bistveno svetleje. To je napotek na večji tok. Pravilo se glasi: večji kot je upor, tem manjši je tok. Nadaljnje izračunane najdete nižje spodaj. Slika 2.7 več svetilnosti z manjšim preduporom Preiščite svetilnost vseh barvnih LED vsakokrat z upori z 1kΩ (rjava, črna, rdeča), 470Ω (rumena, vijolična, rjava) in 330Ω (oranžna, oranžna, rjava). Vendar pa ne uporabite manjšega upora od 330Ω, ker lahko drugače v tem vezju z 9V baterijo teče previsok tok, ki ogrozi LED. Slika 1.8 predupor 470Ω Tabela 1: LED tok pri 9V napetosti baterije Upor Rdeča led Rumena LED Zelena LED Bela LED 330Ω 21,4mA 21,1mA 20,8mA 16,8mA 470Ω 15,1mA 14,9mA 14,7mA 12,1mA 1000Ω 7,2mA 7,1mA 7,0mA 5,9mA V isto vezje lahko vstavite tudi belo LED. V učnem paketu vsebovana zelo svetla LED doseže že z preduporom z 1kΩ visoko svetilnost. Vezje enkrat preiščite v zatemnjenem prostoru. Bela LED je primerna za namene osvetlitve in brez problemov zamenja žepno svetilno. V poglavju 1.5 bo takšna luč še naprej optimirana. Za barvne LED je dopusten stalen tok 20mA. Bela LED lahko po navedbah proizvajalca obratuje z do 25mA. Sledeča tabela prikazuje, da je dejanski tok odvisen od uporabljene LED in od predupora. Deloma bo dopusten tok malo prekoračen. To pa vendar za kratek čas ni problematično. Samo pri daljši preobremenitvi LED zastarajo hitreje in izgubijo njihovo jakost svetenja. 6

7 1.4 Signala svetilka s stikalom Naredite preprosto stikalo iz neizolirane žice, kot prikazuje slika 1.9. Stikalo prikazuje v odprtem stanju prekinitev električnega kroga. Če pa pritisnete na stikalo, pri tem povežete dva kontakta in sklenete električni krog. Elastičnost žice sproži povezavo spet, ko spustite stikalo. LED v električnem krogu sveti torej samo, dokler držite pritisnjeno stikalo. Slika 1.9 izgradnja stikala iz žice Slika 1.10 električni krog s stikalom Izgradnja je lahko kot signalna lučka uporabljena za različne namene. Npr. signalizirajte vašem sosedu na drugi strani ceste, da naj spet pride na kavo. Signalna luč tukaj na starinski način zamenja telefon. Priznati pa moramo tudi, da zadeva deluje samo, če sosed gleda skozi okno. Načeloma je lahko vezje uporabljeno tudi za prenos obsežnih sporočil z Morsejevimi znak. Priznati moramo, da je ta način nekoliko zastarel in ni tako udoben kot elektronska pošta ali telefon. Vendar pa je lahko sporazumevanje z svetlobnimi znaki tudi zanimivo. Z nekaj vaje lahko na razdaljah do 100 metrov izmenjate informacije, katerih drugih skoraj ne morejo razbrati. 7

8 1.5 LED svetilka z belo LED Kot je že bilo prikazano v poglavju 1.3, lahko LED smiselno vstavite v LED žepno svetilko. V primerjavi z žarnicami so dane številne prednosti: 1. Dolga življenjska doba 2. Dolgi čas obratovanja baterij 3. Tudi pri šibki bateriji je še vedno bela svetloba Na splošno imajo moderne bele LED bistveno boljši učinek kot majhne žarnice. Vendar pa je obratovanje z 9V baterijo manj gospodarno. Več kot polovica relativno drage energije bo v preuporu pretvorjena v neuporabno toploto. Bolje je, da LED obratuje z napetostjo baterije 4,5V. Predupor mora biti ustrezno prilagojen. Zaradi manjše napetosti baterije je lahko brez nevarnosti uporabljen upor s 100Ω (rjava, črna, rjava). Slika 1.11 LED žarnica z 4,5V baterijo Skozi LED teže v vezju tok približno 10mA, torej manj kot je dopustno. Kljub temu je s tem dimenzioniranjem že uporabna LED svetilka. Svetloba brez problemov zadostuje za branje. Nizek tok ima celo še eno prednost, in sicer posebej dolgo življenjsko dobo baterije. Tudi preprosta cinkovo-ogljikova ploska baterija z 4,5V ima že kapaciteto približno 4000mAh. Baterija torej zdrži približno 400 ur. Lahko je celo nekaj več, ker baterija proti koncu sicer posreduje manj toka, vendar pa žarnica še vedno posreduje zadostno svetlobo. Slika 1.12 bela LED na ploski bateriji Alternativno lahko namesto ploske baterije uporabite tudi tri mignon ali mikro baterije. Opremljena z dodatnim stikalom lahko takšna svetilka deluje več let. Vendar pa uporabite alkalne baterije, ki imajo nizko samodejno izpraznitev in so tudi še po desetih letih varne pred iztekom. 8

9 Kje je napisano, da mora žepna svetilka vedno enako svetlo svetiti? Predvidite lahko tudi dve stopnji svetlosti, eno za varčevanje s tokom za dolgo obratovanje in eno z več toka za večjo svetilnost. Po potrebi preprosto vstavite drug upor s 100Ω vzporedno k prvem. Tok bo s tem približno podvojen in svetlost prav tako. Vendar pa naše oko zazna dvojno svetlost, ker se privadi na vsako svetlost. Slika 1.13 dve stopnji svetlosti Spremenite vezje in iščite optimalne kombinacije uporov. Vi lahko npr. povečate prvi upor, da še bolj varčujete s tokom. Po potrebi priključen upor sam je lahko nato v ekstremnem primeru sestavljen iz dveh vzporednih 100Ω uporov. Slika 1.15 prikazuje možno varianto LED svetilke z dvema stopnjama svetlosti. Vendar pa preverite še nadaljnje kombinacije, da najdete optimalno stopnjevanje. Slika 1.15 velika razlika v svetlosti Slika 1.16 varčevanje s tokom ali visoka svetilnost 9

10 GARANCIJSKI LIST Izdelek: Kat. št.: Conrad Electronic d.o.o. k.d. Ljubljanska c. 66, 1290 Grosuplje Fax: 01/ , Tel: 01/ Garancijska Izjava: Proizvajalec jamči za kakovost oziroma brezhibno delovanje v garancijskem roku, ki začne teči z izročitvijo blaga potrošniku. Garancija velja na območju Republike Slovenije. Garancija za izdelek je 1 leto. Izdelek, ki bo poslan v reklamacijo, vam bomo najkasneje v skupnem roku 45 dni vrnili popravljenega ali ga zamenjali z enakim novim in brezhibnim izdelkom. Okvare zaradi neupoštevanja priloženih navodil, nepravilne uporabe, malomarnega ravnanja z izdelkom in mehanske poškodbe so izvzete iz garancijskih pogojev. Garancija ne izključuje pravic potrošnika, ki izhajajo iz odgovornosti prodajalca za napake na blagu. Vzdrževanje, nadomestne dele in priklopne aparate proizvajalec zagotavlja še 3 leta po preteku garancije. Servisiranje izvaja proizvajalec sam na sedežu firme CONRAD ELECTRONIC SE, Klaus-Conrad-Strasse 1, Nemčija. Pokvarjen izdelek pošljete na naslov: Conrad Electronic d.o.o. k.d., Ljubljanska cesta 66, 1290 Grosuplje, skupaj z izpolnjenim garancijskim listom. Prodajalec: Datum izročitve blaga in žig prodajalca: Garancija velja od dneva nakupa izdelka, kar kupec dokaže s priloženim, pravilno izpolnjenim garancijskim listom. - Garancija velja na območju Republike Slovenije. - Garancija ne izključuje pravic potrošnika, ki izhajajo iz odgovornosti prodajalca za napake na blagu. 10