미리 경고 :이 작업은 쉬운 방법 또는 어려운 방법으로 수행 할 수 있습니다. 가장 쉬운 방법은 모든 주요 유통 업체에서 재고가 좋은 RGB LED를 선택하여 사용해보고 행복하게 만드는 것입니다.
어려운 방법은 빛을 측정하는 연구 인 광도법 에 대해 약간 배우고 결정을 내리는 것입니다. 그러나 후자가 더 나은 결과를 낳을 것이라는 보장은 없습니다. 그러나 약간의 배경 지식을 아는 것이 가장 좋으므로 여기로갑니다. 경고 : 긴 글.
기본 기준
LED를 선택하는 기본 기준은 현재 색상을 무시하는 것입니다.
- 강도 / 밝기
- 시야각
- 렌즈 스타일 (투명 / 확산 / 외부)
상단에서 :
강도 / 밝기
이것은 LED의 밝기를 측정 한 것으로 놀랍도록 복잡합니다. RGB LED의 경우,보기 영역을 먼저 지정한 다음 필요한 루멘 수를 선택하는 것이 가장 쉬운 방법 일 것입니다. 이 선택은 아마도 실험적 일 것입니다. 특히 정말 밝은 환경을 가진 Burning Man에서하고 싶기 때문입니다.
강도를 측정하는 두 가지 방법이 있습니다 : 방사선 및 광도. 와트는 전력에 대한 방사 측정이며 전자 시스템의 관점에서 측정 시스템에 의해 다음과 같이 정의됩니다.
$ W = A ^ 2 * \ 오메가 $
즉, 1 옴 저항을 통해 흐르는 1 암페어의 전류로 소비되는 전력입니다.
광도 측정은 소스가 눈에 얼마나 밝게 나타나는지를 정의합니다. 칸델라 (또는 LED의 경우 밀리 칸델라 또는 mcd)는 방향의 강도를 측정합니다. 루멘은 힘의 측정치이며, 한 지역의 스테 라디 언에 대한 하나의 칸델라로 정의됩니다 (스테 레디안은 약 $ 64 ^ o $의 원뿔입니다). 둘 다 다음과 같이 보이는 광도 곡선에 의해 방사선 측정 단위에 대해 가중치가 부여됩니다 (점선).
약 550nm 또는 녹색으로 나타납니다. 이것이 의미하는 바는 빨간색과 파란색의 색상이 고르게 표현되기 위해서는 와트 수 등급이 높아야한다는 것입니다. millicandella 등급 (다양한 시야각) 또는 루멘 등급 (유사한 시야각 세트를 이미 선택한 경우)을 사용하면이 곡선에 대해 걱정할 필요가 없습니다.
여전히주의를 기울이고 있다면 걱정하지 마십시오. 나머지는 더 간단하고 짧습니다.
시야각
시야각은 LED와 관련하여 가질 수있는 최대 경사이며 여전히 방출되는 색상을 봅니다. 이것은 렌즈의 기능이며 항상 균일하게 분포되는 것은 아닙니다. 확산 (흐림) 렌즈의 경우 렌즈를 볼 수 있으면 약간만 있으면 색상을 볼 수 있습니다. 시야각이 반드시이 숫자 일 필요는 없습니다. 그들은 일반적으로 더 현실적이며 렌즈가 조명하도록 설계된 영역 만 정의합니다. 선명한 렌즈를 위해 렌즈의 광학적 특성은 시야각을보다 엄격하게 정의합니다. 힌트 : T 1 3/4 패키지 (대부분의 링크에서 보여준 표준 5mm LED-보통 $ 30 ^ 0 $ 이하)의 경우 180 도가 아닙니다.
POV 지구의 경우 상당히 넓은 시야각을 원할 것입니다.
렌즈 스타일
렌즈는 착색하거나 무색 일 수 있습니다. RGB LED의 경우 아마도 무색을 원할 것입니다. 또한 물이 맑거나 확산 될 수 있습니다 (흐림). 이 선택에서 선택하는 것은 LED의 시야각에 따라 다릅니다. 확산 렌즈는 밝은 점을 제거하는 데 도움이되지만 렌즈의 초점을 맞추는 효과는 줄어 듭니다. 구면 렌즈가 장착 된 LED가 확산되면 확산되거나 사용자가 회전 할 때 눈을 멀게 할 수 있으며 다른 사람들에게는 잘 보이지 않습니다.
또한 통합 렌즈 또는 외부 렌즈를 원하는지 결정해야합니다. 일부 초 고휘도 LED에는 더 높은 품질의 광학을 허용하지만 더 많은 비용이 들고 더 많은 부품이 필요한 외부 렌즈가 있습니다. 이 프로젝트에서는 거의 확실하게 통합 렌즈가 필요합니다.
전기적 특성
다음으로 전기적 특성을 고려해야합니다.
- 현재, 공칭 / 테스트 및 최대 모두 (RGB LED의 색상마다 다름)
- 순방향 전압 $ V_F $ (RGB LED의 각 색상에 따라 다름)
흐름
LED는 반도체 접합부에서 전력을 소비하여 빛을 생성합니다. 특정 전류 아래에서 전자는 다음 껍질로 올라가지 않으며 빛을 얻지 못합니다. 특정 전류 이상에서는 장치가 파괴됩니다. 이 두 값 사이의 (평균) 전류를 변조하면 다양한 강도를 얻을 수 있습니다. 이것은 빛의 강도와 관련하여 비선형 기능이지만 정전류를 사용하고 LED를 빠르게 껐다 켜면 더 선형적인 기능을 얻을 수 있습니다. 이 기술을 펄스 폭 변조 또는 PWM이라고합니다. PWM이 주어진 듀티 사이클을 초과하지 않고 충분히 빠르면 정상 상태에서 LED의 최대 전력 정격을 초과하는 정전류를 설정할 수 있습니다. 그러나 이것은 일반적으로 더 밝은 평균을 얻지는 않습니다.
현재 요구 사항이 드라이브 회로의 한계 내에 있고 선택한 전원을 사용하여 전원 요구 사항을 유지할 수있는 LED를 선택해야합니다.
순방향 전압
순방향 전압은 LED의 각 색상마다 다릅니다. 이것은 전류의 계산을 복잡하게 만듭니다. 저항을 사용하여 전류를 설정하고 LED가 공통 양극 인 경우 저항의 전력 손실을 최소화하기 위해 순방향 전압이 유사한 LED를 선택해야합니다. 순방향 전압은 순방향 전류의 함수입니다!
표준 물건
그런 다음 모든 전자 장치에 대해 선택해야 할 일반 속성이 있습니다.
꾸러미
표준 T 1 3/4 5mm 돔 패키지를 사용하고 싶을 수도 있습니다. 당신이 원하는 것이 확실하지 않으면 이것을 받아들이지 마십시오. 이 패키지에서 4 개의 리드를 얻으려면 작고 단단한 구멍이 필요하며 (납땜 및 PCB 제조가 어려울 수 있음) 광학 특성이 최적보다 떨어집니다.
프로파일이 적고 무게가 가벼우 며 (프로젝트를 회전시키려는 경우에 바람직 함) 확산 렌즈를 사용하지 않고 시야각이 높은 수많은 표면 실장 패키지가 있습니다.
납땜 온도
LED는 렌즈의 광학 요구 사항과 빛을 생성하는 데 사용되는 고유 한 반도체 때문에 납땜 할 때 열에 가장 민감한 구성 요소 중 일부입니다. 온도 조절 납땜 인두 또는 오븐 이외의 것을 사용하는 경우주의하십시오.
제조업체 및 유통 업체
일회성 프로젝트 또는 프로토 타입의 경우 Adafruit 또는 Sparkfun 제품은 훌륭하지만 (1) 선택 및 승인에 대해 프리미엄을 지불하고 (2) 제품을 떨어 뜨릴 경우 운이 나빠집니다. 일회성 제품을 만드는 경우에는 취미 사이트는 문제가 없지만 계획을 배포하려면 호환 가능한 LED가 널리 사용 가능한지 확인하십시오. 그렇지 않으면 Cree, Avago 또는 Lite-On (또는 선호하는 제조업체)에 직접 문의하거나 Digikey 또는 Mouser와 같은 주요 유통 업체를 사용하십시오. 대량 구매하고 중개인을 건너 뛰면 더 나은 운이 있고 더 나은 가격을 얻을 수 있습니다.
색깔
고려해야 할 가장 중요한 요소 중 하나는 색상이지만 RGB LED는 기본적으로이를 정의합니다. 선택한 각 색상 간의 관계를 고려해야하지만 일반적으로 소프트웨어에서이를 설명 할 수 있습니다. 예를 들어 사람의 눈은 파란색을 감지하는 것보다 녹색을 훨씬 잘 감지하고 빨간색 LED는 일반적으로 파란색보다 효율적입니다.
색상 간의 상대적인 힘 외에도 스펙트럼 정보를 고려해야합니다. 많은 제조업체가 각 색상에 대해 다른 정의를 가지고 있습니다. 빨간색은 629nm (주황색 빨간색)와 660nm 사이의 파장을 가진 빛일 수 있으며 녹색은 515nm ~ 565nm, 파란색은 430nm ~ 470nm (녹색을 띤 파란색) 일 수 있습니다. 그리고 그것은 단지 명목상의 피크입니다! 이것은 레이저가 아니기 때문에 레이저에서 나오는 모든 광선이 동일한 파장을 갖는 것은 아닙니다. 각 색상마다 파장의 불규칙한 분포가 있습니다. 적색 LED는 소량의 청색광을 방출하며 그 반대도 마찬가지입니다.