Za hosting děkuji firmě WEDOS (IČO 28115708)

neomezený datový prostor, počet databází, traffic, subdomén 3. řádu; registrace domén 2. řádu; email; HTTPS; IPv6; PHP 5.4 a MySQL 5.5; CRON; Firewall; mod_rewrite; htaccess; ...

LED dioda

LED dioda je elektronická polovodičová součástka s jedním PN přechodem jako klasická polovodičová dioda k usměrňování elektrického proudu a má i podobné vlastnosti a specifika zapojování. Hlavní účel používání LED diody je, že při průchodu elektrického proudu svítí.

Název LED diody je zkratkou z anglických slov Light Emitting Diode což v českém překladu znamená Světlo Vyzařující Dioda, či též svítící či světélkující nebo i světelná dioda.

Protože má LED dioda některá specifika jako obyčejné usměrňovací polovodičové diody, proto začne svítit v propustném směru až od určitého elektrického napětí.

LED dioda musí být zapojená vždy v propustném směru (kladný pól elektrického zdroje připojen na anodu (kladná elektroda) a záporný pól elektrického zdroje na katodu (záporná elektrodu).

V elektrické obvodu nebo jeho části, kde je LED Dioda zapojená nesmí být vyšší elektrické napětí než nejvyšší dovolené pracovní napětí.

V obou případech hrozí zničení LED Diody, možný požár, či úraz elektrickým proudem.

LED dioda

Při průchodu elektrického proudu propustným směrem v polovodičovém materiálu se v PN přechodu uvolňují fotony (při rekombinaci - t.j. obsazování elektronu do atomu - kationu, ze kterého se elektron uvolnil - anionu), což jsou ve zjednodušení částice světla.

Na rozdíl od žárovky potřebují ke své činnosti (svícení) malý elektrický proud, proto se musí zapojovat vždy s předřadným rezistorem, který vytvoří potřebný úbytek napětí a omezí protékající elektrický proud na cca 20 mA.

Schematická značka LED diody je podobná jako u obyčejné diody, jen má navíc šipky směrem ven, které symbolizují vyzařování elektromagnetického vlnění - světla.

Schematická značka LED diody na elektrotechnických výkresech

Výhody LED diod

Výroba LED diod je jednoduchá levná a tím i cena je pár korun a hlavně proto, že se jich vyrábí po milionových sériích, tak se vyplatí udělat automatizovanou linku.

V porovnání se žárovkami mají LED diody nesrovnatelně nízkou spotřebu elektrické energie. Elektrická práce se vypočte, když se elektrické napětí vynásobí elektrickým proudem, tudíž např. 0,020 A * 3,6 V * 1 h je 0,072 Wh. Ve srovnání se žárovkou, která má spotřebu 0,300 A * 3,6 V * 1 h je spotřeba nesrovnatelně větší 1,08 Wh.

Další klad v porovnání se žárovkou je v minimálním zahřívání samotných LED diod.

Moderní technologie přidávání různých příměsí umožňuje vyrábět takřka libovolnou barvu LED diody pomocí lití a lisování plastů, lze vyrábět různé tvary LED diod. Dokonce existují i vícebarevné LED diody.

U LED diod lze regulovat jejich svit, poměrně jednoduchými regulačními obvody na rozdíl např. od zářivek.

Další výhoda je že jsou odolné vůči otřesům, protože neobsahují mechanické komponenty jako třeba připájené vlákno v žárovce.

Nevýhody LED diod

Mezi hlavní nevýhodu patří malá svítivost, je tedy nutný vysoký počet LED diod k suplování světelného výkonu, odpovídající žárovkovému nebo zářivkového osvětlení. Svítivost se pohybuje od 1 mCd do 4 Cd (4 000 mCd).

Další problém je že LED dioda pracuje s nízkým napětím od 1,65 až 4 V a s proudem cca 20 mA (existují výjimky), tudíž ji nelze připojit na fázové napětí 230 V, ale jsou nutné předřadné obvody, které napětí zmenší, usměrní a zmenší proud. V nejjednodušších případech stačí rezistor.

Předřadný odpor k LED diodě se vypočte z následujícího vzorce. Od napětí zdroje Uz se odečte prahové napětí, kdy se otevírá PN přechod UF a to celé se dělí pracovním proudem proudem LED diody IF. Výsledek se zaokrouhlí na nejbližší vyšší normalizovanou hodnotu rezistoru, čímž se opět sníží maximální pracovní proud LED diody, čímž se LED dioda šetří.

Výpočet předřadného odporu (rezistoru) k LED diodě

Použití LED diod

Vzhledem k nízké svítivosti nelze používat LED diodu k osvětlení místnosti nebo prostoru, např. výrobní haly, leč k nízké spotřebě a skoro žádnému zahřívání se krásně hodí jako signalizace v panelech elektrických strojů a přístrojů.

 

Související články a články s podobnou tematikou (Viz. také)

Polovodičové materiály - Polovodiče
Dioda

Podle legislativy České republiky (vyhláška 50/1978 Sb.) ZAKAZUJE, jakékoliv práce na elektrickém zařízení (projektování, vnitřní zapojování, měření, připojování k síti, opravy,...) osobám BEZ elektrotechnické kvalifikace. Práce na elektrických zařízeních (elektrických strojích a přístrojích) je práce na VYHRAZENÝCH technických zařízeních.

Web Elektronika - mé hobby je v současné době na počátku vývoje, veškeré domnělé chyby, nedostatky a náměty na články či na technické vylepšení webu mi prosím pište na mail michal.kolesa@seznam.cz. Moc za Vaše připomínky a náměty na vylepšení webu Elektronika - mé hobby děkuji.

©Michal Kolesa; 2011-2012
Michal Kolesa Home Page; michal.kolesa@seznam.cz

Všechna práva vyhrazena; Kopírování zákázáno; Překlad do jiných jazyků povolen; Určeno jen pro studijní účely; Užití publikovaných textů jen na vlastní nebezpečí
Podmínky používání; Použitá literatura; Použitý software