Содержание
Словосочетание двухцветный светодиод свидетельствует о свечении такого чипа двумя цветами. У этого вида источников света 2 разноцветных кристалла и 2 или 3 вывода. Конструкция похожа на RGB, но принцип работы другой – один кристалл горит, если ток проходит одном направлении, второй – при изменении полярности. Это особенность используется в индикаторах и системах сигнализации различного электрооборудования.
Характеристика двухцветных диодов с двумя и тремя выходами
В двухцветный диод установлены 2 кристалла,соединенные встречно-параллельно. Корпус имеет стандартные размеры DIP И SMD с двумя или тремя выводами. При первом варианте каждый вывод служит анодом одного кристалла и катодом другого. Такой источник излучает 2 или 3 цвета. Третий получается при одновременном свечении обеих кристаллов.
Возможные комбинации цветов:
- красный и синий;
- красный и зеленый;
- красный и желтый или желто-зеленый;
- синий и желтый;
- зеленый и желтый.
Падение напряжения зависит от цвета кристалла:
- красный 1,6 В;
- зеленый 1,8 В;
- синий 3,5 В;
- желтый 1,7 В.
Важно! Двухцветный светодиод всегда можно заменить двумя чипами разного цвета, соединенными по соответствующей схеме.
Если у двухцветного светодиода 2 вывода, кристаллы соединены встречно-параллельно. В конструкции с общим анодом или катодом установлено 2 светодиода разного цвета.
В чипах с двумя выводами общий контакт чаще всего расположен посередине корпуса, но бывают исключения. Определить полярность можно при помощи омметра.
Цвета кристаллов подбираются в соответствии с правилами эргономики. Зеленый цвет чаще всего указывает на нормальную работу оборудования, красный – на аварийную ситуацию. Для определения режима ждущего режима используется желтый цвет. Синие кристаллы используются для подсветки поверхностей темных оттенков.
Принцип работы двухцветных светодиодов
Принцип работы элементов с двумя выводами простой. Цвет свечения меняется одновременно с изменением полярности подключения. Это значит, что цвет полностью зависит от того, в какому пути проходит ток. При подаче плюса на один из выводов один кристалл начинает светиться, второй запирается. После смены полярности запертый начинает светиться, светящийся запирается.
Такая схема используется в индикаторах, работающих от переменного напряжения. Двухцветные диоды соединяются параллельно и встречно, ток ограничивает один резистор. Такие элементы часто монтируются в кнопочные выключатели, при помощи которых меняется цвет свечения.
Так как цвет свечения светодиодов ненасыщенный и тусклый, при смешении образуется оттенок, который человеку сложно определить. Еще одна особенность – изменение оттенка при взгляде на источник света с различных ракурсов.
Ситуация меняется, если речь идет о двухцветном светодиоде с тремя выводами в сочетании с микроконтроллером. Эта схема дает возможность включать каждый цвет по отдельности и одновременно оба. При подключении к схеме ШИМ регулятора появляется возможность менять яркость свечения каждого кристалла, чтобы добавить дополнительные оттенки.
Сфера применения
Особенности спектра излучения не мешают светодиодам с двойным свечением найти сферу применения.
Светодиодные индикаторы на основе двухцветных диодов используются:
- в рекламе;
- в системах сигнализации (светофорах, мигалках, указателях, электронных табло);
- в электродвигателях (для определения стороны вращения);
- при декорировании помещений;
- в телефонах, планшетах, фотоаппаратах;
- в зарядках различных аккумуляторов;
- для тюнинга автомобилей.
Внимание! Двухцветная лампа с цоколем H7 устанавливается в фары автомобилей ближнего (белая) и дальнего (желтая) света, с цоколем PY21W или P21W – в поворотники (красная) и габариты (желтая).
В быту из двухцветных светодиодов можно сделать гирлянду. Одни цвет горит во время положительного полупериода, второй – во время отрицательного.
Схемы подключения двухцветных светодиодов
Чтобы сделать электроприбор своими руками, необходимо знать, как подключить двухсветный светодиод. Самый простой (но не совсем правильный) вариант – подключаем питания к ножкам через резистор и определяем циклов включения/выключения.
Чтобы добавить к схеме резистор, необходимо рассчитать значения его сопротивления и мощности.
С 2015 года ГОСТом 29433-2014 определены новые параметры напряжения электросети:
- номинальное 230 В;
- минимальное 207 В, под нагрузкой 198 В;
- максимальное 253 В.
Сопротивление резистора должно иметь такое значение, чтобы через него мог протекать ток, необходимый для нормального функционирования двухцветного светодиода, но элемент при этом не перегревался. Поэтому значение номинального тока 20 мА для расчетов заменяется другим значениеем — 7 мА = 0,007 А, позволяющим диоду нормально светиться.
Купить нужно элемент на 33 кОм.
Купить нужно элемент на 2 Вт.
Для проверки рассчитывается ток при максимальном напряжении:
Это значит, что резистор на 2 Вт не перегреется даже при максимальном значении напряжения сети.
Внимание! Если двухцветный светодиод имеет 2 вывода, он подключается при помощи одного резистора. При наличии трех выводов требуются 2 резистора, сопротивление вычисляется отдельно для каждого (ток у кристаллов с различным цветом отличается).
На таймере 555
Таймером 555 называют интегральное устройство, генерирующее импульсы через определенные промежутки времени. Доступны модели в пластиковом и металлическом DIP и SMD корпусе на 4,5 — 16 В. Основная сфера применения в быту – управление трехцветными лентами и лампами. Таймер 555 включает цвета поочередно. Стандартное напряжение питания 5 В, перевести на 12 В можно, если поменять сопротивление резисторов.
Похожую схему с таймером 555 можно создать для управления двухцветным светодиодом. Нужно запитать схему от сети 220 В через понижающий трансформатор. Напряжение стабилизирует регулятор 7805. У трансформатора может быть одна или несколько обмоток. При втором варианте требуется дополнительный вывод от обмотки на 12 В.
Если светодиод многоцветный, в схему включается столько таймеров, сколько цветов. Цветные элементы подключаются к выводам 555 через резисторы. В процессе изменения сопротивления интенсивность свечения меняется от минимального до максимального значения.
До 1а
Чтобы управлять двухцветными светодиодами, работающими на токе до 1 А, используется схема TA7291P, оснащенная двумя входами и выходами. Двухцветный светодиод подключается к выходу. Если логика диодов, транзисторов и реле одинаковая, а выходы отличаются, чип не светится.
При одинаковых логических уровнях схема работает иначе. Если на входах уровни различаются, один из выходов присоединяется с общей проводкой, что приводит к присоединению с ней катода двухцветного диода и резистора. Напряжение на втором выходе меняется одновременно с напряжением на входе. Это дает возможность регулировать интенсивность свечения.
Напряжение на втором выходе подается из микроконтроллера, выдающего импульсы. Кроме яркости свечения микроконтроллер контролирует входы, поэтому возможно регулирование алгоритма управления и оттенков свечения.
Важно! Параметры резистора рассчитываются, базируясь на предельно допустимый ток двухцветного светодиода.
Основные выводы
Радиолюбители используют двухцветные светодиоды в различных самодельных осветительных приборах:
- «Электронном сердце» с таймером 555 и генератором для украшения помещений при поведении различных торжеств;
- моделях железнодорожного переезда;
- регуляторах яркости изделий из светодиодов;
- регуляторах мигания;
- «Рулетке» (вращающемся круге) на основе таймера 555;
- 3 D куба на основе микросхемы 4020;
- поворотниках для мотоциклов, укрепляемых на шлеме;
- линейных светильниках для подсветки растений.
В домашних условиях любое устройство следует конструировать так, чтобы постоянно светился один базовый цвет. Чаще всего это зеленый, сигнализирующий о подключении к питанию. Другой вариант – установка каждого диода на отдельное место и ввод режима, включающего суммарное свечение.
Если делать лампы из двухцветных диодов, то необходимо знать, что самостоятельный монтаж может привести к неожиданному спектру свечения. Если источник света перегорит, придется переделывать всю систему.
Быстренько пробежимся по двухцветным светодиодам. Строение, применение и примеры подключения, управления двухцветными светоидодами
Само название – двухцветный светодиод основано на том, что чип способен светиться двумя цветами. Ярким примером такого типа диодов – зарядка мобильного телефона, зарядка аккумуляторных батарей, где индикатор во время зарядки светится красным цветом, по мере наполнения зарядом аккумулятора цвет меняется на зеленый.
Двухцветные светодиоды подразделяются на несколько типов. Наиболее распространенные – трехвыводные светодиоды. В одном корпусе интегрированы два светодиода зеленого и красного свечения.
Двухцветный светодиод с двумя выводами
Двухцветные светодиоды имеют два вывода. Изменение цвета происходит в зависимости от того, в какую сторону течет ток. схема управления двухцветными светодиодами представлена ниже.
Правильное соединение двухцветного светодиода
Диоды соединены параллельно.При протекании тока в одном направлении второй диод запирается и не светится. В случае обратного протекания тока свечение происходит наоборот. При использовании ШИМ контроллера можно зажигать сразу оба светодиода, в результате смешения цветов получится желтый, либо несколько других оттенков.
Не смотря на то, что на данной схеме мы видим всего два диода, в некоторых инструкциях его принято называть трехцветным. Такие диоды имеют три вывода. Такое деление – условное, поэтому заострять на этом внимание не следует.
Схема управления двухцветным светодиодом на таймере 555
остаточно простая и легкая схема управлением двухцветным светодиодом. В этом случае включается поочередно зеленый и красный цвет.
Управление двухцветным LEDs на микросхеме 555 к оглавлению ↑
схема управления двухцветными светодиодами до 1А
Схема управления двухцветными светодиодами построена на микросхеме TA7291P с двумя выходами OUT и двумя входами IN. К выходу подключаем два диода или один двухцветный мощностью не менее 1А. Если логика на входах одинакова, то потенциалы выходов равные, соответственно светодиод не горит.
При разных логических уровнях на входах микросхема работает следующим образом. Если на одном из входов, например, IN1 имеется низкий логический уровень, то выход OUT1, соединяется с общим проводом. Катод светодиода HL2 через резистор R2 тоже соединяется с общим проводом. Напряжение на выходе OUT2 (при наличии на входе IN2 логической единицы) в этом случае зависит от напряжения на входе V_ref, что позволяет регулировать яркость свечения светодиода HL2.
В данном случае напряжение V_ref получается из ШИМ импульсов от микроконтроллера с помощью интегрирующей цепочки R1C1, что регулирует яркость светодиода, подключенного к выходу. Микроконтроллер управляет также и входами IN1 и IN2, что позволяет получить самые разнообразные оттенки свечения и алгоритмы управления светодиодами. Сопротивление резистора R2 рассчитывается исходя из предельно допустимого тока светодиодов.
Самые простые схемы подключения двухцветных светодиодов
Как бы оно ни было, но знаю, что работы с микроконтроллерами многих пугают, поэтому приведу еще пару рабочих схем управления двухцветным светодиодом без каких-либо "наворотов".
Первая представляет собой схему для подключения двухцветного диода с двумя выводами:
Управление 2-х цветным светодиодом
Следующая схема для 2х цветного светодиода на трех выводах:
Схема 2х цветного LEDs с тремя пинами
Наиболее полная, но для многих покажется сложноватой, информация по двухцветным светодиодам – на этом сайте
Видео по работе двухцветных светодиодов, простые схемы подключения
Двухцветный светодиод серии L-469 имеет
корпус, состоящий из двух частей диаметром 3мм и 4.9мм с плоской линзой.
Светодиод имеет 3 ножки, средняя ножка это общий анод, ножка покороче это катод красного кристалла, самая короткая ножка это катод зеленого кристалла. Для удобства монтажа в нижней части корпуса имеется выступ диаметром 5.5мм
Корпус светодиода окрашен в бело матовый цвет .