|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы ляются: MV5254 -с зеленым цветом свечения (наиболее желательный цвет, характеризующий включение оборудования); MV5354 - с желтым цветом свечения (возможный цвет); MVS 154 -с оранжевым цветом свечения (наименее желательный цвет, слишком близкий к красному). Решение. Из семейства кривых для этой серии СД, изображенных на рис. 10.19, видно, что для заданных окружающих условий - производственная зона, электрические испытания с освещенностью 1000 лк - минимальная сила света должна быть 4 мкд. Кривые зависимости силы света от If и If от Vf, взятые из справочных листов для СД серии MV5X54, показаны на рис. 10.20 и 10.21. Из них видно, что для зеленого светодиода типа MV5254 необходим ток iff, равный 24 мА, для создания силы света 4 мкд. Этому току If соответствует Vf = 2,25 В. Если светодиод подсоединен через резистор непосредственно к источнику напряжения Vs, постоянно протекающий ток будет поддерживать светодиод включенным. Величину сопротивления резистора можно рассчитать как = res/f = (lCC-M/f = = (Fc-2.25)/0,024. (ЮЛ) Если Ксс = 5В, Toi?= ПбОм.у V 1J5 2.2 2,6 5 Прямое напряжение Vp.B  Рис. 10.21. Зависимость тока h от напряжения Vf для серии MV5X54. Пример 10.3. Применение вбытовой аппаратуре. Оборудование представляет собой СВЧ-печь, в которой светодиод возбуждается контролирующим устройством температурного датчика и светится, когда достигается установленная температура. Печь предназначена для использования на домашней кухне. Светодиод помещается справа от дверцы, может иметь любой размер и цвет и припаивается к печатной схемной плате, изготавливаемой методом трафаретной печати. Угол обзора должен быть большим, а расстояние до наблюдателя может достигать -З м. Условия освещения на кухне изменяются от наиболее благоприятного случая люминесцентного освещения ночью с освещенностью 1500 лк до наихудшего случая яркого летнего дня с солнечными лучами, попадающими через окно и создающими освещенность до 30 000 лк. Светодиод должен быть смонтирован за темным пластмассовым фильтром. Схема возбуждения состоит из п -р -п-транзистора с открытым коллектором и последовательно включенного токоограничивающего резистора, присоединенного к источнику питания Vcc. Предпочтительным является светодиод с корпусом 7-14, а потенциально возможным - светодиод из серии MV5X53. Возможный конструктивный вариант - это использование вместо лицевой прозрачной пластмассовой панели светодиода специальной панели, цвет которой подобран по отношению к цвету светодиода таким образом, чтобы увеличить контраст. Решение. Из вышеизложенного следует, что наихудшие условия освещения возникают в дневное время, когда солнце светит через кухонное окно. Из рис. 10.19 видно, что минимальная сила света, необходимая при освещенности 30 ООО лк, не обеспечивается при применении светодиода типа MV5753, обладающего максимальным световым выходом в данной серии. Таким образом, использование предпочтительного светодиода потребует определенных компромиссов с точки зрения условий применения. Например, в солнечные дни наблюдатель должен будет подходить к светодиоду ближе чем на 3 м или передвигаться таким образом, чтобы вместо 50-градусного угла наблюдения получался угол, более близкий к оси. Если светодиод должен будет возбуждаться прн максимальном токе If, то более высокая скорость деградации светового выхода может привести к недопустимому снижению параметров светодиода в течение запроектированного срока службы СВЧ-печи. Таким образом, в этом применении разработчик должен рассмотреть следующие альтернативы: снижение определенных технических требований, накладываемых применением (например, ограничение диапазона допустимых ос-вещенностей окружающей среды с тем, чтобы исключить наблюдение при солнечном свете, или сужение угла обзора, которое позволит использовать более узкофокусирующую линзу, дающую большую силу света), использование сложной импульсной формы тока, повышение контраста (для чего СД окружается неотражающим черным фоном). Можно таюке рассмотреть возможность применения других типов светодиодов (подобных MV5752), Проектирование СД-осветителей. В то время как в случае индикатора наблюдатель непосредственно смотрит на светодиод, в случае осветителя излучение светодиода проецируется на   Рис. 10.22. Криволинейная поверх- Рис. 10.23. Плоская поверхность АБС, ность ЛВС. d = /j/(2tge). поверхность (обычно заднюю сторону изготовленной методом трафаретной печати прозрачной панели или блока). В справочных данных осветителя выходное излучение задается силой света, выраженной в канделах (люменах на стерадиан). Этот параметр не зависит от расстояния до светодиодного точечного источника. После определения расстояния от СД-кристалла до освещаемой поверхности проектировщик может рассчитать фотометрическую освещенность Е по паспортной силе света /. Освещенность измеряется в люксах - люменах на единицу поверхности. Например, освещенность в один люкс равна одному люмену, падающему на поверхность в 1 м. Для Криволинейной поверхности (рис. 10.22) и равномерного распределения силы света внутри угла обзора применено следующее простое соотношение: E = I/d (10.4) Когда поверхность плоская (рис. 10.23), должен учитываться также угол 6 по отношению к главной (вертикальной) оси. Тогда уравнение для Е принимает вид £е=-/Х (cos 6)2/2. (10.5) После задания размера, формы и освещенности поверхности проектировщик должен выбрать тип светодиода, его положение по отношению к освещаемой поверхности и рассчитать ток If, который должна давать схема возбужден для того, чтобы светодиод создавал необходимую освещенность. Пример 10.4. Проектирование осветителя. Необходимо на плоской поверхности размерами 19 X IS мм создать освещенность 215 лк (215 лм/м), в ка- 1Г ГО" 20" 3"/?  Ж/о50%Ж/о 10% Рис. 10.24. Диаграмма направленности СД типа МК 9150-2. честве источника излучения должен быть выбран осветительный светодиод типа МК9150-2 с оранжевым цветом свечения. Внутри корпуса МК9150 содержатся два СД-кристалла, соединенных последовательно; их кажущаяся излучающая поверхность расположена на 3,8 мм ниже поверхности линзы. Схема возбуждения должна создавать постоянный ток возбуждения светодиода. Решение. На рис. 10.24 показана диаграмма направленности для этого светодиода. Из нее видно, что при углах менее 30° по отнощению к главной оси сила света почти постоянна. Таким образом, исходя из 6 = 30° для данного применения, получим изображенное на рис. 10.25 положение светодиода по отношению к освещаемой поверхности Решая для rfi и do, получим di = /г/2 tg е = 19/2 tg 30° = 19/(2 X 0,577) = 16,5 мм, (10.6) do = di- 5,8 = 16,5 - 3,8 = 12,7 мм. На рис. 10.26 и 10.27 показаны зависимости силы света от h и h от Vf для СД типа МК9150-2. Из них видно, что сила света равна 80 мкд при If = .= 100 мА и Vf-.4,3 В. На освещаемой поверхности вдоль главной оси 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 [ 64 ] 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 |