facebook pixel מדריך: לדים - LEDs - www.4project.co.il
Main logo www.4project.co.il
כל הרכיבים לפרוייקט שלכם
עגלת קניות

העגלה ריקה

האם המוצר במלאי? [X]
עמוד המוצר מציג את רמת המלאי האמיתית, הזמינה במחסנינו.
פרטים נוספים
איך מזמינים ומשלמים? [X]
ההזמנה והתשלום מתבצעים רק דרך האתר.
איסוף או משלוח? כמה זה יעלה? [X]
האתר מציע 5 אפשרויות משלוח וגם אפשרות לאיסוף עצמי מהמחסן.
אחרי הוספת המוצרים לעגלת הקניות, אפשר לראות בה את האפשרויות, המחירים והערכת זמני הגעת המשלוח.
המחיר יחושב לפי גודל ומשקל המוצרים שבחרת.
פרטים נוספים
מתי ההזמנה מוכנה? [X]
אין צורך לעדכן אותנו טלפונית על ביצוע ההזמנה. אנו רואים אותה מיד ומטפלים בה במהירות.
לקוחות נכבדים,
ביום שני, ערב סוכות (20/09) המחסן יפעל בין השעות 08:00 ל-12:00.
ביום שלישי, סוכות (21/09) המחסן יהיה סגור.
ביום שני, ערב סוכות (27/09) המחסן יפעל בין השעות 08:00 ל-12:00.
ביום שלישי, סוכות (28/09) המחסן יהיה סגור.
בחול המועד סוכות המחסן יפעל שעה פחות, מ-08:00 עד 15:30.

לדים - LEDs


2021-06-14 17:35:25
מאמר מתורגם. מקור: Light-Emitting Diodes (LEDs)

מבוא

לדים נמצאים בכל מקום סביבנו: בטלפונים שלנו, במכוניות ואפילו בבתים שלנו. כל פעם שמשהו נדלק במכשיר אלקטרוני, סיכוי גבוה שישנו לד (LED) שעומד מאחורי זה. הם מגיעים במגוון עצום של גדלים, צורות וצבעים, אבל לא משנה איך הם נראים, יש להם דבר אחד משותף: הם אמורים לשפר כל פרוייקט.

לדים (באנגלית LEDs שמאייתים "ell-ee-dees") הם סוג מיוחד של דיודות (TODO) הממירות אנרגיה לאור. למעשה, ראשי התיבות של LED הם "Light Emitting Diode" - דיודה פולטת אור. וזה משתקף גם בדמיון בין הסמלים של דיודה ולד בשרטוט:

"סימון של הלד והדיודה"

בקצרה, לדים הם כמו מנורות קטנות. אבל לדים צורכים הרבה פחות הספק בהשוואה למנורות להט. הם גם הרבה יותר יעילים אנרגטית, כך שהם לא מתחממים כמו המנורה הרגילה (אלא אם אתם בכוונה דוחפים המון כח לתוכם). כל זה הופך אותם לאידיאליים עבור מכשירים ניידים או פרוייקטים אחרים בעלי צריכת חשמל נמוכה. אבל אל תפסלו אותם ממשימות תאורה רבות עוצמה. נורות לד עם עוצמה גדולה מצאו את דרכם לתוך פרוג'קטורים/זרקורים ואפילו פנסים של מכוניות.

נו? יש לכם כבר את התשוקה לשים לדים בכל מקום? יופי… תשארו איתנו ואנחנו נראה לכם איך עושים את זה!

מדריכים מומלצים:

להלן כמה נושאים נוספים שנדון עליהם במדריך זה. אם אתם לא מכירים אותם עדיין, תוכלו לעיין במדריך הרלוונטי לפני שתמשיכו הלאה:

צפיה מומלצת



איך משתמשים בלדים

אז הגעתם למסקנה המתבקשת שאתם צריכים לשים לדים בכל מקום… ציפינו שתבואו.

"סוגי לדים שונים"

בואו נעבור על ספר הכללים:

1 - לקוטביות יש משמעות

באלקטרוניקה, הקוטביות (TODO - polarity) מציינת האם הרכיב במעגל מורכב בכיוון הנכון. לדים, כדיודות, יאפשרו לזרם לעבור רק בכיוון אחד. וכשהזרם לא זורם, לא יהיה אור. למזלנו, זה אומר גם שאי-אפשר להרוס לד אם מחברים אותו הפוך. הוא פשוט לא יעבוד.

"לד כחול"

הצד החיובי של הלד נקרא "אנודה" (anode) והוא מסומן ע"י רגל ארוכה יותר. הצד השני, השלילי של הלד נקרא "קתודה" (cathode). הזרם זורם מהאנודה לקתודה ואף פעם לא בכיוון ההפוך. לד שהורכב הפוך יכול למנוע מכל המעגל לעבוד בגלל שהוא חוסם את המעבר של הזרם. אז אל תיבהלו אם הוספה של לד שוברת לכם את המעגל, נסו פשוט להפוך אותו.

2 - יותר זרם = יותר אור

עוצמת האור של הלד תלויה ישירות בכמה זרם יעבור דרכו. זה אומר שני דברים. הראשון הוא שלד סופר-בהיר ירוקן את הסוללות מהר יותר, מכיוון שהעוצמה/הבהירות הנוספת מגיעה מההספק הנוסף שמשתמשים בו. השני, הוא שאתם יכולים לשלוט בבהירות של הלד ע"י שליטה על הזרם שעובר דרכו. לייצר תאורת אווירה היא לא הסיבה היחידה למה שתרצו לצמצם את הזרם.

3 - יש דבר כזה יותר מדי כח/הספק

אם תחברו את הלד ישירות לספק זרם, הלד ינסה לבזבז את כל ההספק שהוא יוכל לשאוב מהספק, ו… יהרוס את עצמו. זו הסיבה למה חשוב להגביל את הזרם העובר דרך הלד.
בשביל זה אנחנו משתמשים בנגדים. נגדים מגבילים את קצב זרימת האלקטרונים במעגל ומגינים על הלד מפני צריכת זרם גדולה מדי. אל תדאגו, נדרשת מתמטיקה בסיסית כדי למצוא את ערך הנגד המתאים ביותר. תוכלו לקרוא על זה עוד בדוגמאות של מדריך הנגדים.

אל תתנו לחישובים מתמטיים להפחיד אתכם, למעשה, די קשה לפשל ולהרוס את הדברים בצורה קשה מדי. בפרק הבא נלמד איך לייצר מעגל עם לד מבלי שצריך להוציא את המחשבון.

לדים ללא מתמטיקה

לפני שנדבר על קריאת מפרט טכני של הלדים, בואו נחבר כמה. בסופו של דבר זהו מדריך לדים ולא מדריך קריאה.

זהו גם לא מדריך מתמטיקה, כך שנתן לכם כמה כללי אצבע כדי לגרום ללד שלכם להידלק. כמו שכנרא הבנתם מפרק קודם, תצטרכו סוללה, נגד ולד. נשתמש בסוללה כמקור הכח, מכיוון שהיא בדרך כלל זמינה והיא לא יכולה לספק כמות זרם מסוכנת.

המעגל הבסיסי של לד די פשוט, פשוט מחברים סוללה, נגד ולד בטור, בצורה הבאה:

"מעגל של סוללה, לד ונגד הגבלת זרם"

נגד 330 אוהם

ערך הנגד שמתאים לרוב הלדים הבסיסיים הוא 330 אוהם (צבעים כתום - כתום - חום). תוכלו להשתמש בנוסחה מהפרק האחרון כדי לחשב את הערך המדוייק שאתם צריכים, אבל הפרק הזה הוא לדים ללא מתמטיקה… כך שנתחיל עם חיבור של הנגד של 330 אוהם למעגל ונראה מה קורה.

"נגד 330 אוהם"

ניסוי וטעיה

הדבר המעניין בנגדים הוא שהם מפזרים את ההספק העודף כחום, כך שאם הנגד שלכם מתחמם יותר מדי, אתם כנראה צריכים נגד עם התנגדות נמוכה יותר. אבל אם הנגד שלכם קטן מדי, יש סכנה שהלד שלכם ישרף. בהנחה שיש לכם הרבה לדים ונגדים למשחקים, הנה תרשים זרימה (באנגלית) שיעזור לכם לתכנן את המעגל ע"י ניסוי וטעיה:

"תרשים לבחירת ערך נגד הגבלת זרם"

"זורקנים" (throwies) עם סוללת כפתור

דרך אחרת להאיר לד היא פשוט לחבר אותו לסוללת כפתור! מכיוון שסוללות אלה לא יכולות לספק מספיק זרם כדי לגרום נזק ללד, אפשר לחבר אותם ישירות אחד לשני. פשוט תדחפו סוללת כפתור CR2032 בין הרגליים של הלד. הרגל הארוכה צריכה להיות בצד ה"+" של הסוללה. עוטפים מסביב עם סרט דבק, מוסיפים מגנט ומדביקים אותם לדברים! קיבלנו "זורקנים" throwies - דברים שזורקים...

"לד על סוללת כפתור"

אם אתם לא מגיעים לתוצאות המיטביות בשיטת הניסוי והטעיה, תמיד אפשר להוציא את המחשבון ולחשב את ערך הנגד. אל תדאגו, זה לא מסובך לחשב את הערך הטוב ביותר של הנגד למעגל שלכם. אבל לפני שתגיעו לנגד האופטימלי, אתם צריכים למצוא את הזרם האופטימלי ללד שיש לכם. בשביל זה נצטרך את המפרט הטכני…


קבלו את הפרטים

אל תחברו לדים מוזרים למעגל שלכם, זה לא בריא. קודם תכירו אותם. והדרך הטובה ביותר היא לקרוא את המפרט הטכני.
לצורך הדוגמה נשתמש במפרט של לד 5 מ"מ בסיסי - אדום

זרם של הלד

נתחיל מלמעלה ותוך כדי התקדמות, הדבר הראשון שנתקל בו זו הטבלה המקסימה הזו:

"מפרט טכני של לד"

הא, כן, אבל מה כל זה אומר?

השורה הראשונה (IF) בטבלה מציינת כמה זרם יוכל לעבור דרך הלד בצורה רציפה. במקרה שלנו אפשר לספק לו 20mA או פחות, הוא ידלק בצורה הבהירה ביותר עם 20mA. השורה השניה (IFP) מציינת את הזרם המקסימלי להתפרצויות קצרות. הלד הזה יוכל לקבל פיקים של 30mA, אבל אתם לא רוצים לספק את הזרם הזה בצורה ממושכת. המפרט הזה אפילו מציע את טווח הזרם היציב בין 16 ל-18mA. אלה המספרים שתרצו לכוון אליהם כשתחשבו את ערך הנגד עליו דיברנו קודם.

שורות הבאות בטבלה פחות חשובות למטרת מדריך זה. המתח ההפוך (reverse voltage) הוא מאפיין של דיודה שלא תצטרכו לדאוג לו ברוב המקרים. פיזור הספק (power dissipation) הוא כמות ההספק ב-milliWatts שהלד יוכל לצרוך לפני שייגרם נזק. הכל אמור להסתדר כל עוד אתם שומרים את הלד בתוך הטווחים המוצעים של המתח והזרם.

מתח הלד

באו נראה אילו טבלאות נוספות הוסיפו לנו… הנה:

"מפרט טכני של לד"

זו טבלה קטנה ושימושית. השורה הראשונה (forward voltage) אומרת לנו מה יהיה מפל המתח על הלד. מפל מתח הוא מושג שתפגשו הרבה בעבודה עם לדים. המספר יעזור לכם להחליט איזה מתח המעגל צריך לספק ללד. אם יש לכם יותר מלד אחד שמחוברים בטור למקור מתח אחד, מספרים אלה חשובים מאוד מכיוון שמפלי מתח של כל הלדים לא אמורים לעבור את מתח הספק. נדון על זה לעומק בפרק "צוללים לעומק" בהמשך המדריך.

אורך גל של הלד

השורה השניה של הטבלה מציינת את אורך הגל של האור (Wavelength). אורך גל היא בעצם הדרך המדוייקת להסביר מהו צבע האור. יכול להיות שיהיה טווח של ערכים, לכן הטבלה מציינת את ערכי מינימום והמקסימום. במקרה זה 620 ועד 625nm, שזהו הטווח התחתון של אדום (620 עד 750nm). ושוב, נדון על אורכי גל לעומק בפרק "צוללים לעומק" של המדריך.

בהירות של הלד

השורה האחרונה בטבלה היא עוצמת הארה (luminous Intensity), המציינת עד כמה הלד יכול להיות בהיר. היחידות של נתון זה הם mcd, או millicandela, שאלה הם היחידות הסטנדרטיות למדידת  עוצמה של מקור אור. ללד יש עוצמה מקסימלית של 200mcd, מה שאומר שהוא בהיר מספיק כדי למשוך את תשומת הלב שלך, אבל לא ממש בהיר לפנס. עם 200mcd הלד הזה יכול לתפקד כנורת חיווי טובה.

זווית ראיה

"זווית ראיה של לד"

בהמשך יש לנו שרטוט בצורת מניפה שמציינת את זווית הראיה של הלד. צורות שונות של הלדים משלבים עדשות ומחזירי אור כדי לרכז את כל האור במקום אחד או לפזר אותו בצורה רחבה עד כמה שאפשר. יש לדים שהם כמו פרוג'קטורים/זרקורים שיורים פוטונים בכל כיוון. אחרים כל כך כיווניים עד שלא תוכלו להגיד אם הם פועלים, אלא אם מסתכלים ישירות לתוכם. כדי להבין את השרטוט, דמיינו שהלד נמצא בדיוק מתחתיו באמצע. השנתות על השרטוט מציינות את זווית הראיה. חצאי העיגולים מציינים את עוצמת ההארה באחוזים מהעוצמה המקסימלית. ללד זה יש זווית ראיה די קטנה. אפשר לראות שהלד יהיה הכי בהיר אם מסתכלים עליו ישירות מלמעלה, מכיוון שבזווית של 0 מעלות הצורה המצוירת בכחול מגיעה לחצי מעגל החיצוני ביותר (של 100% עוצמה). כדי להבין באיזו זווית ראיה הלד יספק חצי מהעוצמה שלו, עקבו אחרי חצי העיגול של 50% עד שהוא פוגש את הציור הכחול, אז עקבו אחרי השנטה הקרובה לנקודה זו. ללד זה, עוצמה של 50% היא בערך ב-25 מעלות.

מידות

"שרטוט מידות של לד"

ולבסוף, השרטוט המכני. תמונה זו כוללת כל המידות שתצטרכו כדי להרכיב את הלד בתוך מארז. שימו לב, שכמו לרוב הלדים, לזה יש בליטה/שפה קטנה בתחתית. מאוד שימושי כשרוצים להרכיב את הלד בדופן של המארז. פשוט קודחים חור בגודל המדוייק לגוף הלד, והבליטה/שפה תחזיק אותו שלא יצא מהקופסה!

עכישיו כשאתם יודעים לפענח את המפרט הטכני, בואו נראה אילו לדים מגניבים תוכלו לפגוש בשוק…

סוגי לדים

מזל טוב, אתם יודעים את הבסיס! אולי אפילו החזקתם כמה לדים בידיים והתחלתם להדליק אותם, ממש מגניב! איך הייתם רוצים לשדרג את המשחק המנצנץ? בואו נדבר על דברים שהם מחוץ ללדים הסטנדרטיים.

תקריב של לד בהיר מאוד 5 מ"מ:
"תקריב של לד 5 מ"

הנה כמה שחקני מפתח מעניינים…

RGB LEDs

לדים מסוג RGB הם למעשה שלוש נורות לד בתוך אחת (R-אדום, G-ירוק, B-כחול). אבל זה לא אומר שהם יכולים לייצר רק 3 צבעים. מכיוון שאדום, ירוק וכחול הם צבעי היסוד, אפשר לשלוט בעוצמה של כל אחד מהם כדי לייצר כל צבעי הקשת. לרוב הלדים RGB יש 4 רגליים: אחת לכל צבע, ואחת משותפת. יש כאלה שהרגל המשותפת היא אנודה, ולאחרים היא קתודה.

לד 5 מ"מ RGB שקוף - קתודה משותפת:
"לד RGB"

לדים עם מעגל מובנה

המהבהבים

ישנם לדים חכמים יותר מהאחרים. תקחו את הלדים המהבהבים כדוגמה. בתוך הלדים האלה, למעשה יש שבב (TODO - Integrated Circuits) שמאפשר ללד להבהב בלי צורך במיקרובקר חיצוני. הנה תקריב של השבב (הריבוע השחור הגדול על הקצה של הדגלון), הוא זה שגורם להבהוב.

לד מהבהב 5 מ"מ שקוף - אדום/כחול:
"תקריב של לד מהבהב"

פשוט חברו אותם ותהנו מהמופע. לדים אלה מצויינים לפרוייקטים בהם אתם רוצים להוסיף קצת אקשן, אבל אין לכם מקום למעגל בקרה נוסף. בשוק יש אפילו לדים RGB שמהבהבים באלפי צבעים שונים.

לדים עם כתובת - Addressable LEDs

סוג נוסף של לדים מאפשר לשלוט בכל אחד בנפרד גם כשיש מספר גדול של הלדים מחוברים אחד אחרי השני. יש סוגים שונים של שבבים (WS2812, APA102, UCS1903 ואחרים) המשמשים לבקרה על הלד הספציפי מתוך שרשרת שמחוברים יחד. בתמונה זהו לד WS2812. הריבוע הגדול מימין שולט על הצבעים:

"תקריב של לד עם בקר WS2812"

נגד מובנה

מה זה הקסם הזה? לד עם נגד מובנה? נכון מאוד… יש לדים שכוללים בתוכם נגד הגבלת זרם קטן. אם תסתכלו על התמונה, תראו שם ריבוע קטן ושחור על הרגל השמאלית, זהו נגד הגבלת זרם:

"תקריב של לד עם נגד מובנה"

אפשר לחבר לדים כאלה שיש להם נגד מובנה ישירות למקור המתח. בדרך כלל דגם הלד מותאם למתח מסויים, כמו 3.3V, 5V או 9V.

"לד עם נגד מובנה מחובר ישירות לסוללת 9V"

מארזי SMD להתקנה על המעגל

לד SMD הוא לא ממש סוג נוסף של לד, אלא סוג אריזה. ככל שרכיבי האלקטרוניקה הולכים וקטנים, היצרנים מצליחים לדחוס יותר רכיבים בשטח קטן יותר. רכיבי SMD - Surface Mount Device הם גרסאות פיציות של האחים הסטנדרטיים שלהם. הנה צילום תקריב של לד WS2812B ארוז בתוך אריזה קטנה בשם 5050:

"תקריב של לד SMD עם בקר WS2812B"

לדים באריזת SMD מגיעים בגדלים שונים, מיחסית גדולים, עד לקטנים מגרגיר אורז! מכיוון שהם כל כך קטנים, ויש להם פדים (pads) במקום רגליים, לא כל כך קל לעבוד איתם, אבל אם אין לכם מקום על המעגל, אז כנראה שזה בדיוק מה שאתם צריכים.

לד WS2812B באריזת 5050 מימין ולד APA102 באריזת 2020 משמאל:

"לד WS2812B באריזת 5050""לד APA102 באריזת 2020"

לדים באריזות SMD מקלים ומשפרים מהירות הרכבה של מכונות השמה (pick and place machines) על מעגלים ורצועות לדים. אתם כנראה לא ממש רוצים להלחים ידנית את כל הלדים האלה…

"מעגל מלא לדים""רצועת לדים"

לדים עם הספק גבוה

לדים חזקים של יצרנים כמו Luxeon ו-CREE בהירים בצורה מטורפת. בכללי, לדים נחשבים לרבי הספק אם הם יכולים לטפל ב-1W או יותר. אלה לדים מהודרים שתמצאו בפנסי יד נחמדים. מערך של כאלה יכול להיות מובנה בפרוג'קטורים/זרקורים ופנסים של מכוניות. מכיוון שהספק כל כך גדול מוזרם לתוך הלד, בדרך כלל נדרש להם גם גוף קירור (heatsink). גוף קירור (TODO heatsinks) הוא למעשה גוש של מתכת מוליכה חום עם שטח פנים גדול, שתפקידו להעביר כמה שיותר חום מבוזבז לתוך האוויר שמסביב. לפעמים גוף קירור מגיע כבר מובנה כחלק מהמעגל עליו מורכב הלד:

"לד בעל הספק גבוה""גב אלומיניום של לד בעל הספק גבוה"

לדים רבי הספק יכולים לייצר כל כך הרבה חום עד שהם יכולים לפגוע בעצמם אם לא מקררים אותם. אל תתנו למושג כמו "חום מבוזבז" להטעות אתכם, רכיבים אלה יעילים בצורה מדהימה בהשוואה לחלופה של נורות ליבון. כדי לשלוט בלדים כאלה, אפשר להשתמש בדוחף זרם קבוע.

לדים מיוחדים

ישנם לדים שפולטים אור מחוץ לספקטרום הנראה לעין. כנראה שאתם משתמשים בלד אינפרה אדום כל יום, כדוגמה. משתמשים בהם במוצרים כמו שלט טלוויזיה כדי לשלוח חתיכות קטנות של מידע בצורה של אור בלתי נראה! הם נראים כמו לדים סטנדרטיים, כך שיהיה קשה להבדיל בינם ולבין לדים רגילים.

לד אינפרה אדום (Infra red - IR):
"לד אינפרה אדום"

בצד הימני של הספקטרום תוכלו למצוא לדים אולטרה-סגולים (ultraviolet). לדים אלה יגרמו לחומרים מסויימים לזהור, ממש כמו תאורה אולטרה סגולה במסיבות! משתמשים בהם גם לחיטוי משטחים, בגלל שבקטריות רגישות לקרינת UV. אפשר להשתמש בהם גם לזיהוי זיופים (שטרות, כרטיסי אשראי, מסמכים וכו'), זיהוי כוויות שמש, והרשימה עוד ארוכה. צריך ללבוש משקפי מגן כשמשתמשים בלדים כאלה.

נוריות לד UV בודקות שטר אמריקאי:
"לד UV בודק שטר של דולר"

לדים נוספים

אם יש לכם לדים מגניבים שכאלה, אין שום תירוץ להשאיר משהו לא מואר. ובכל זאת, אם אתם צמאים למידע נוסף על הלדים, תמשיכו לקרוא, אנחנו נצלול לפרטי פרטים של הלדים, צבעים ועוצמת אור!

צוללים לעומק

סיימתם את הפרק של לדים למתחילים ואתם רוצים עוד? אל דאגה, יש לנו עוד. בואו נתחיל עם המדע שגורם ללד לזהור. כבר הזכרנו שלד הוא סוג מיוחד של דיודה, אבל בואו נעמיק קצת יותר כדי להבין מה זה אומר:

מה שאנחנו מכנים כ"לד" הוא למעשה הלד והאריזה יחד, אבל הלד עצמו הוא ממש פצפון! זהו שבב של חומר מוליך למחצה עם כל מני זיהומים שמייצרים מחסום לנשאי מטען. כאשר הזרם עובר דרך המוליך למחצה, הוא קופץ מצד אחד של המחסם לשני, ומשחרר אנרגיה תוך כדי התהליך. ברוב הדיודות האנרגיה הזו הופכת לחום, אבל בלדים האנרגיה מתפזרת כאור!

אורך הגל של האור, וכך גם הצבע, תלויים בסוג החומר של המוליך למחצה ממנו עשויה הדיודה. הסיבה לכך היא שתחום רצועת האנרגיה של המוליך שונה בין החומרים, כך שהפוטונטים נפלטים בתדרים שונים. הנה טבלת מוליכים של לד נפוץ לפי תדרים:

"טבלת מוליכים למחצה לפי צבע"

את הטבלה המלאה אפשר למצוא בערך הויקיפדיה ל-LED.

אורך הגל (הצבע) של האור תלוי בחומר של המוליך למחצה, העוצמה תלויה בהספק/אנרגיה שנדחפת דרך הדיודה. הזכרנו את עוצמת הארה (luminous Intensity) בפרק הקודם, אבל יש מאחורי הנתון הרבה יותר מאשר מספר שמציין כמה בהיר משהו נראה.

היחידות למדידת עוצמת ההארה נקראות candela, אם כי כשאנחנו מדברים על עוצמת לד בודד, בדרך כלל המספרים יהיו בטווח של milli-candela. מה שמעניין לגבי היחידות האלה, זה שהם לא באמת מודדים את הכמות של אנרגיית האור, אלא את ה"בהירות" שלו. זה נעשה ע"י מדידת אנרגיה הנפלטת בכיוון מסויים ושקלול של התוצאה בפונקציית בהירות של האור. העין האנושית רגישה יותר לאורכי גל מסויימים יותר מהאחרים, ופונקציית השקלול מתחשבת ברגישות זו.

עוצמת ההארה של לדים יכולה לנוע בין עשרות עד לעשרות אלפים של millicandela. עוצמת האור של הטלוויזיה שלכם לדוגמה היא בערך 100mcd, ואילו פנס טוב יכול להיות עם 20,000mcd. להסתכל ישירות על משהו בהיר יותר מכמה אלפים mcd יכול להיות די כואב, אל תנסו את זה.

מפל מתח

טוב, הבטחנו שנדבר על המושג של מפל מתח. זוכרים שכשהסתכלנו על הטבלה של מפרט הטכני, וכשהזכרנו את מפל המתח (Forward Voltage) אמרנו שאם מחברים את כל המפלי מתח של הלדים, אסור שהתוצאה תעבור את מתח המסופק? הסיבה לכך היא שכל רכיב במעגל צריך לחלוק את המתח, וסך המתחים שבשימוש של כל הרכיבים תמיד יהיה שווה למתח הזמין. קוראים לזה חוק המתח של קירקוף (Kirchhoff's Voltage Law). אז אם יש לכם מקור מתח של 5V ומפל המתח של הלדים הוא 2.4V, לא תוכלו לחבר יותר משני לדים בטור.

החוק של קירקוף שימושי גם כשרוצים לדעת את המתח על רכיב כלשהו בהתבסס על מפל מתח של רכיבים אחרים. נקח כדוגמה את הנתונים שהזכרנו קודם, מקור מתח של 5V ושני לדים עם מפל מתח של 2.4V. כמובן שהיינו רוצים להוסיף גם נגד הגבלת זרם, נכון? איך היינו מוצאים את המתח שעל הנגד? מאוד פשוט:
5 (מתח הספק) = 2.4 (לד ראשון) + 2.4 (לד שני) + מתח על הנגד
5 = 4.8 + מתח על הנגד
מתח על הנגד = 0.2

אז יש לנו 0.2V על הנגד! זו דוגמה מופשטת והחישוב לא תמיד כזה פשוט, אבל בתקווה שזה מסביר לכם למה הנתון של מפל המתח חשוב. בעזרת נתון המתח שקיבלנו מהחוק של קירקוף אפשר לחשב גם את הזרם העובר דרך הרכיב בעזרת חוק אוהם. בקצרה: אתם רוצים שמתח המערכת יהיה שווה לסכום מפלי המתח של כל הרכיבים במעגל.

חישוב נגד הגבלת זרם

אם אתם צריכים לחשב את הערך המדוייק של נגד הגבלת זרם המחובר בטור ללד, קראו את הפרק "הגבלת זרם של הלדים" במדריך הנגדים למידע נוסף.

"נוסחת ערך נגד הגבלת זרם לפי מפל מתח וזרם הלד"

לאן ממשיכים?

עשיתם את זה! עכשיו אתם יודעים (כמעט) הכל על הלדים. אז קדימה, שימו לדים על כל דבר שתרצו! ועכשיו… צילום דרמטי של לד שחובר ללא נגד הגבלת זרם לספק מתח הרבה יותר גדול ממה שצריך:

"לד נשרף ממתח גבוה"

כן… לא מחזה מרהיב במיוחד...

אם תרצו ללמוד עוד על הנושאים שקשורים ללדים, קראו את המדריכים הבאים:
  • Light TODO
  • IR Communication TODO
  • How LEDs are Made TODO


מדריכים נוספות:

  • תמונה של הודעה נגדים

    נגדים

    2021-05-07 15:20:07

    נגדים - רכיבי אלקטרוניקה הנפוצים ביותר, שנמצאים בכל מקום. הם חלק קריטי כמעט בכל מעגל. ומשחקים תפקיד מרכזי במשוואה האהובה עלינו - חוק אוהם.

  • תמונה של הודעה הספק חשמלי

    הספק חשמלי

    2021-04-13 14:36:15

    למה כל כך אכפת לנו מההספק? הספק הוא מדד העברת אנרגיה לאורך זמן, ואנרגיה עולה כסף.

  • תמונה של הודעה מתח, זרם, התנגדות וחוק אוהם

    מתח, זרם, התנגדות וחוק אוהם

    2021-03-07 13:53:12

    כשמתחילים לחקור את עולם החשמל והאלקטרוניקה, חשוב קודם כל להכיר את היסודות: מתח, זרם והתנגדות. אלה שלושת אבני הבניין הבסיסיות הדרושות כדי להפעיל ולהשתמש בחשמל.

  • תמונה של הודעה מהו חשמל?

    מהו חשמל?

    2021-02-06 20:59:47

    מאמר מתורגם. מקור: What is Electricity?
    זו שאלה מאד מסובכת, וככל שמתעמקים יותר ושואלים שאלות נוספות, מגלים שאין באמת תשובה מוחלטת, רק הסברים מופשטים על איך החשמל מתקשר עם הסביבה שלנו.

  • תמונה של הודעה קידומות מטריות ויחידות SI

    קידומות מטריות ויחידות SI

    2021-01-25 14:29:11

    מאמר מתורגם. מקור: Metric Prefixes and SI Units
    הקידומות המטריות מאד שימושיות כדי לתאר בצורה תמציתית את יחידות ה-SI הבינלאומיות.