====== Светодиод ======

[[диод|← Диод]] | [[:конспект-arduino|Оглавление]] | [[конспект-arduino:кнопка|Кнопка →]]
----

Светодиод (англ. Light Emitting Diode или просто LED) —
энергоэффективная, надёжная, долговечная «лампочка».

Светодиод — вид [[диод|диода]], который светится, когда через
него проходит ток от анода (+) к катоду (−).

{{ :конспект-arduino:p007-led-symbol.png?nolink& |}}

===== Основные характеристики =====

|Падение напряжения  |  //V<sub>F</sub>//  |Вольт  |
|Номинальный ток  |  //I//  |Ампер  |
|Интенсивность (яркость)  |  //I<sub>V</sub>//  |Кандела  |
|Длина волны (цвет)  |  //λ//  |Нанометр  |

===== Восприятие световых волн человеком =====

{{ :конспект-arduino:p007-led-color-bar.png?nolink& |}}

===== Типовая схема включения =====

{{ :конспект-arduino:p007-led-schematic.png?nolink& |}}

Собственное сопротивление светодиода после насыщения очень мало, и без резистора,
ограничивающего ток через светодиод, он перегорит.

Порядок «резистор до» или «резистор после» — не важен.

===== Поиск подходящего резистора =====

Рассчитаем какой резистор //R// в приведённой схеме нам нужно взять, чтобы получить
оптимальный результат. Предположим, что у нас такой светодиод и источник питания:

<latex>
\begin{eqnarray*}
V_F &=& 2.3\unit{В} \\
I &=& 20\unit{мА} \\
V_{CC} &=& 5\unit{В} \\
\end{eqnarray*}
</latex>

Найдём оптимальное сопротивление //R// и минимально допустимую
мощность резистора //P<sub>R</sub>//.

Сначала поймём какое напряжение должен взять на себя резистор:

<latex>
$$ U_R = V_{CC} - V_F = 5\unit{В} - 2.3\unit{В} = 2.7\unit{В} $$
</latex>

По закону Ома найдём значение сопротивления, которое обеспечит такое падение:

<latex>
$$ R = \frac{U_R}{I} = \frac{2.7\unit{В}}{0.02\unit{А}} = 135\unit{Ом} $$
</latex>

Таким образом:

  * При сопротивлении более 135 Ом яркость будет ниже заявленной.
  * При сопротивлении менее 135 Ом срок жизни светодиода будет меньше.

Теперь найдём мощность, которую при этом резистору придётся рассеивать:

<latex>
$ P_R = I^2 \times R = 0.02^2\unit{А} \times 135\unit{Ом} = 0.054\unit{Вт}$
</latex>

Это означает, что при мощности резистора менее 54 мВт резистор перегорит.
==== Простое правило ====

Чтобы не заниматься расчётами резистора каждый раз во время проведения
экспериментов, можно просто запомнить правило для самого типичного сценария.

Для питания 1 светодиода на 20 мА от 5 В используйте резистор от 150 до 360 Ом.

===== Практикум =====
  * Светодиод в эксперименте [[конспект-arduino:маячок|«Маячок»]]

----
[[диод|← Диод]] | [[:конспект-arduino|Оглавление]] | [[конспект-arduino:кнопка|Кнопка →]]