Как поменять цвет светодиода

Светодиод плавно меняет цвет от красного до зеленого

В показанной на Рисунке 1 схеме, позволяющей формировать цвета 32-х оттенков, используются красный и зеленый светодиоды. Постоянный ток делится на две части. Одна течет через красный светодиод, другая – через зеленый. Ток красного светодиода можно изменять в пределах 100%, и соответственно, будет изменяться ток зеленого светодиода, как разность между суммарным током и током красного. Глаз будет воспринимать результирующий свет как смесь оттенков красного и зеленого. Грубо говоря, переход от красного к зеленому цвету будет происходить через оранжевый, янтарный и желтый.

Кликните для увеличения

Рисунок 1. Путем кратковременного замыкания управляющих выводов (Pullup) или (Pulldown) на «землю», эта схема позволяет установить один из 32 оттенков между красным и зеленым цветами.

Надписи на схеме
GREEN	ЗЕЛЕНЫЙ
RED	КРАСНЫЙ
BLUE	СИНИЙ
LOGIC CONTROL	ЛОГИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ УПРАВЛЕНИЯ

Цифровой потенциометр AD5228 (IC₃) фирмы Analog Devices имеет 32 положения и, соответственно, определяет разрешение всей схемы. Движок потенциометра можно перемещать вручную кратковременными замыканиями на «землю» управляющих выводов (Pullup) или (Pulldown). Цифровой потенциометр не имеет внутренней памяти, поэтому установку цвета нужно производить после каждого включения питания.

Если выводы и постоянно подключены к «лог. 0», движок непрерывно перемещается со скоростью порядка 0.25 с на шаг, и цвет свечения дискретно изменяется (Рисунок 2). Есть возможность задать начальное положение, в которое будет устанавливаться схема при включении питания. Если вывод PRE (Preset) подключить к напряжению высокого уровня, начальный цвет свечения будет на 100% красный. Если же подключить вывод PRE к «лог. 0», движок будет устанавливаться в среднее положение, а цвет свечения окажется желтым.

Рисунок 2. При постоянном подключении вывода к «земле» цвет свечения квазинепрерывно меняется от красного к зеленому за время равное, приблизительно, 8 с.

В схеме использован высокоэффективный трехцветный светодиод ASMT-MT00 фирмы Avago Technologies (Рисунок 3). Синий светодиод не используется. Но, безусловно, вы имеете возможность подключить светодиоды прибора в любой, из оставшихся пяти комбинаций: красный/зеленый, красный/синий, синий/красный, зеленый/синий, или синий/зеленый.

Несмотря на то, что сумма токов, протекающих через красный и зеленый светодиоды не превышает одной четверти от номинального тока каждого светодиода, интенсивность светового излучения, все равно, высока, и вам не следует смотреть на зажженный светодиод IC₁ с расстояния менее 30 см.

IC₂, IC₃ и IC₄ образуют первичный источник двух комплементарных аналоговых напряжений (Ссылка 1). IC₃ заменяет классический механический потенциометр. Комплементарные напряжения являются входными для двух каскадов усиления, каждый из которых сделан на маломощном транзисторе Q₁ и транзисторе средней мощности Q₂.

Усилительные каскады, в совокупности с операционными усилителями, выполняют функцию преобразователей напряжение-ток. Каждый каскад управляет своим светодиодом. Датчиками тока служат резисторы R_E. Резисторы R_B предназначены для устранения токов утечки составных транзисторов. В принципе, мощные каскады можно было бы сделать и на одном транзисторе. Составные использованы для того, чтобы повысить точность преобразования напряжение-ток. В однокаскадной схеме относительная ошибка равна, примерно, 1/β, а в двухкаскадной 1/(β₁β₂), где β₁ и β₂ – коэффициенты усиления транзисторов по току, для нашей схемы примерно 300 и 100, соответственно. Ошибку вызывает базовый ток транзистора Q₁, который суммируется с выходным током на резисторе R_E.

Этой схеме можно придумать множество применений, от развлечений и игрушек, до экспериментальной психологии и использующего оптоэлектронику современного искусства.

Соберите низкочастотный генератор на 0.05 Гц со скважностью 50%, и вы сможете получить медленные, плавные, квазинепрерывные переливы цветов от красного к зеленому и обратно.

За счет чего светодиоды меняют цвет?

Чтобы разобраться, за счет чего, в результате каких факторов внешнего и внутреннего воздействия, светодиоды меняют цвет, необходимо разобраться с общим устройством этого полупроводникового прибора. Оказывается, что изменение цветового спектра при свечении светодиода, независимо от типа и конструкции, происходит в результате изменения параметров напряжения. Оказывается, что под таким воздействием даже самый обыкновенный светодиод (например, оранжевый) изменит цвет по мере увеличения напряжения в сети. Сначала это будет желтый, затем светло-зеленый тон, а далее диод попросту перегорит.

Общий принцип явления

Внутреннее устройство любого полупроводникового диода (и светодиода, в том числе) – это два полупроводника, которые имеют разный уровень проводимости. В первом, электрический ток проходит за счет известного физического явления, обеспечивающего перемещение так называемых «свободных» электронов, а во втором – благодаря перемещению «дырок». Это места, где отсутствуют сами электроны.

На участке цепи, где обеспечено последовательное или параллельное соединение полупроводников, постоянно протекает процесс, называющийся рекомбинация. Электрон занимает положение «дырки», в результате, атом становится нейтральным. И вот в этот самый момент фиксируется излучение фотонов.

Эта излучаемая энергия, это не что иное, как цвет. Он может изменяться с учетом влияния следующих основных факторов:

1. Тип полупроводника, из которого светодиоды сделаны.
2. Какой вид примесей используется в месте контакта полупроводников.
3. Размер запретной зоны по ширине, место, где протекает процесс рекомбинации.
4. Параметры, величины, влияющие на проявление силы тока на данном участке электрической цепи.

Проще всего воздействовать на светодиод, добиваясь изменения цвета, регулируя величину электрического тока. Добиваются этого путем перемены параметров напряжения. В соответствии с законом Ома увеличение напряжения в цепи приводит к пропорциональному увеличению силы тока. Соответственно, в этот момент энергия фотона будет увеличиваться. Результатом будет перемещение цвета по направлению к холодной, синей части спектра.

Основные принципы формирования цвета с использованием светодиодов

Полезно будет вспомнить, что любой цвет и оттенок, формируется за счет трех основных цветов:

1. Красный.
2. Зеленый.
3. Синий.

Комбинируя параметры этих трех цветов можно легко получать практически любые оттенки. Главное – правильно подбирать пропорции.

Исходя из этого параметра, чтобы любой световой прибор имел возможность менять цвета и оттенки, он должен иметь не менее трех источников света. Фактически, так оно и есть. Любой RGB-светодиод, это не что иное, как три излучающих кристалла, заключенных в едином корпусе.

Управление и контроль работы такого светодиода осуществляется за счет использования контроллера. Каждый светодиод, меняющий цвет, оснащен таким контроллером. Это устройство управляет каждым отдельным цветом.

Характерные особенности световых эффектов

Выясняя, как за счет рекомбинации дырок и электронов появляется неодинаковое излучение света, в результате чего светодиоды меняют цвет. Это излучение специалисты характеризуют параметрами квантового выхода. Эта величина получается в результате формирования определенного количества выделенных световых фантов.

• Внутренний. Находится внутри полупроводникового перехода.
• Внешний. Его место – непосредственно конструкция самого светодиода.

В первом случае теоретически можно обеспечить квантовый выход в параметрах, близких к 100% показателям. Но при одном условии – потребуется создавать экстремально высокие (для данного диода) токи и обеспечить эффективный отвод тепла.

Второй уровень предусматривает рассеивание части света внутри самого источника. Это свечение в основном поглощается элементами конструкции осветительного устройства, в результате снижается общая эффективность излучения.

RGBW светодиоды

Мы уже отмечали, что для формирования идеально белого цвета, необходимо обеспечить эффективную работу каждого RGB-светодиода, для чего максимально точно отбалансировать яркость свечения по каждому отдельному кристаллу. На практике это сделать достаточно сложно, поэтому, чтобы решить задачу кратчайшим путем, следует дополнить устройство диода кристаллом четвертого свечения. То есть, к красному, синему и зеленому кристаллам, являющимися обязательными компонентами современного диода, добавляется еще один кристалл – белый.

Подведем итог

Очевидно, что в конструкции современного светодиода имеются элементы, позволяющие при определенных условиях менять цвет. Основная причина этого – поведение контроллера, который под воздействием меняющегося напряжения передает соответствующие команды на RGB-светодиод.

Изменение цвета заводской светодиодной подсветки приборной панели

Всем доброго времени суток! Уверен, что многие, у кого есть авто, задумывались о смене подсветки приборной панели. Но, одно дело, когда у тебя стоит обычная подсветка на лампах накаливания, другое — изначально стоит светодиодная подсветка. Эта запись посвящена вопросу о грамотной замене заводской светодиодной подсветки на светодиодную подсветку нужного нам цвета.

Светодиоды применяемые в подсветке приборных панелей — smd, то есть компоненты поверхностного монтажа. Это значит, что размеры данных элементов весьма малы и процесс замены требует внимательности, аккуратности, терпеливости.

Технология замены светодиодов не сложна: снимаем приборную панель с машины. Разбираем, фиксируем (отмечаем) положение стрелок ( это работает на большинстве машин, но на некоторых приборы могут калиброваться компьютером и тогда нужно запомнить значения стрелок пометкой, что бы после включения зажигания установить стрелки ).
Далее:

— снимаем стрелки оч.аккуратно;
— снимаем шкалы;
— отмечаем отрицательные контактные площадки у светодиодов на плате (на корпусах светодиодов отмечены срезанным углом, ставим точки маркером);
— выпаиваем светодоиды, поочередно отпаивая сначала одну контактную площадку, затем вторую;
— проверяем тестером новые светодиоды, тестер в режиме прозвонки ( в таком режиме светодиоды чуть светятся);
— залуживаем контактные площадки новых светодиодов, помним о сильной боязни светодиодов к перегреву, время воздействия температуры не более 1 сек;
— припаиваем новые светодиоды на плату;
— проверяем мультиметром (тестером) каждый впаянный светодиод на предмет перегрева ( при перегреве не светится, не проводит ток);
— проверяем на машине плату.

Если не работает один из светодиодов, но весь ряд горит, значит вы перегрели светодиод.
Если не горит ряд то:

1. не правильно впаяли светодиод (полярность);
2. не пропаяли соединение;
3. светодиод перегрет при пайке.

Для залуживания smd светодиодов лучше применять жидкую канифоль. Выливаем пару капель на листок пластика, берем тонкий пинцет и макаем светодиоды в канифоль, паяльником наносим припой.

Все необходимые компоненты Вы найдете в любом радиомагазине. Для подсветки шкал используются квадратные smd светодиоды (как в светодиодных лентах).

Если комбинация приборов оснащена жк экраном, то:

А) если экран имеет выводы с двух сторон, то одну придется распаять (либо аккуратно качественными кусачками перекусить все ножки и при сборке спаять);
Б). если экран имеет выводы с одной стороны, то отгибаем экран.
Подсветка под такими жк экранами не отличается от подсветки шкал (светодиоды).

Если в комбинации приборов есть отдельные вставки с жк экранами, то скорее всего в таких жк матрицах используют smd светодиоды бокового свечения. Это очень маленькие светодиоды, такие же используют в подсветках жк экранов в мобильных телефонах. Пайка труднее, так как трудно держать. Но, при желании — все делается.

Самый важный совет: берите светодиоды с запасом, так как несколько Вы все-равно убьете. Это будут учебные светодиоды)))

Моддинг форум

Только не смейтесь!)
У нас в городе нет специализированных моддерских магазинов, а в обычной электротехнике расцветки ограничиваются стандартными красно-зелёно-жёлтыми. В любом случае, цена на диоды нестандартных цветов обычно завышена, найти их сложнее, да и расцветок не так много, как хотелось бы.

Есть ли способ изменить цвет светодиода, не нанося серьёзного ущерба яркости?
Как вариант — что-то вроде прозрачного(!) цветного лака, в который можно обмакнуть светодиод. (синий диод + красный лак = фиолетовый диод и т.п.)

С чем можно смешать лак (и какой лак брать), чтобы получить цветную, но не мутную смесь?
Возможно, есть готовые прозрачные краски, но вариант с лаком всё-же предпочтительнее (легче достать).

Добрый спутник » 24 дек 2006 01:50

Nighthorror » 24 дек 2006 02:37

Farrel , а нестандартные цвета — это, извеняюсь, какие ?

Лак имеет свойство выцветать, если не облазить.

А вот экставагантных: малиновых, сереневых, бордовых, бирюзовых, кислотно желтых, оранжевых светиков я даже и не видел.

Зеленый/изумрудный — 5р./15р.
Желтый/красный — 5р./5р.
Голубой/синий — 15р./15р.
Белый — 20р.
3х чиповый (красный, зеленый, желтый)/ 4х чиповый (красный, зеленый, желтый, синий.) Под одной линзой — 85р./120р.