"LED"ler

Işık Veren Diyotlar: Light Emitting Diodes

Örnek:
Devredeki Simge :

Ne İşe Yarar

Bu tür diyotlar, devreden elektrik akımı geçince ışık yayarlar.

Montaj ve Lehimleme

LED’ler, yönlü parçalardır. (+) (anod) Bacakları; “a” ile, (-) (katod) bacakları aynen Türkçe okunuşunda olduğu gibi “k” ile işaretlenmiştir. Kısa bacağın “(-) (katod)” olduğu unutulmamalıdır. Diyotun yuvarlak gövdesinde bazı durumlarda yassı bölümler olabilir. (Şeffaf muhafazanın içini görmek mümkün olabilse, katod tarafının daha büyük olduğu görülecektir)

LED’i lehimlerken fazlasıyla yavaş davranmanız durumunda aşırı sıcaklıktan parçayı yakabilirsiniz. Normal şartlar altında lehim işlemi için özel önlemler almak gerekmez. Hızlı ve temiz çalışın yeter.

LED’i test etmek için

LED’i test etmek amacıyla, hiçbir zaman bir bataryaya veya güç kaynağına direkt olarak bağlamayın.

Devreden aşırı akım geçmesi durumunda LED derhal yanacaktır. (“Yanacak” derken kullanılmaz hale geleceğini söylüyoruz. Işık vermesini değil. J )

LED devrelerinde akımı güvenli düzeye indirgeyecek, seri bağlanmış bir direnç kullanılmalıdır. Güç kaynağınız 12V veya daha az ise, 1k Ohm değerinde bir direnç, LED’lerin büyük çoğunluğunu denemek amacıyla kullanılabilir.

Devreyi kurarken Anod Katod yönünü dikkate almayı unutmayın.

Direnç ve voltaj değerlerinin hassas bir biçimde nasıl hesaplanacağı ileride anlatılmaktadır.

LED’lerin Renkleri

Kırmızı, turuncu, amber, sarı, yeşil,mavi ve beyaz LED’ler bulabilirsiniz. Beyaz ve mavi renkli olanları genellikle daha pahalıdır.

LED lerin rengi, muhafaza amacıyla kullanılan plastik gövdenin rengiyle değil, kullanılar yarı-iletkenin özellikleri tarafından belirlenir. Piyasada şeffaf veya renkli ambalajlar içinde, çeşitli renklerde, şeffaf ve “buzlu cam” etkisi veren LED’ler bulabilirsiniz.

Üç Renkli LED’ler

Bu ürünün en çok bilineni, kırmızı ve yeşil renklerin yan yana kullanılmış biçimidir. Üç bacaklı olan bu parça, size Kırmızı (veya) Yeşil (veya her iki renk birlikte yanıyorsa) Sarı renk verecektir.

Aşağıdaki şema, bu tür bir LED’in bağlantı yöntemini göstermektedir. Üç bacağın farklı boyda olduğuna dikkat edelim. Orta bacak, her iki renk için (-) (katod) görevi yapar. Dış bacaklar ise her iki renk için ayrı ayrı (+) (anod) bağlantısıdır. Bu ayakları kullanarak üç renkli ışık yakıp söndürebilirsiniz.

Çift Renkli LED’ler

İki renkli LED’ler, üç renklilere göre daha az kullanışlıdır. Renklerin her biri tek olarak yanar. (Biri yanınca diğeri söner.)

LED’lerin Büyüklük, Biçim ve Görünüm Açıları

LED Klipi

Photograph © Rapid Electronics

Piyasada bulacağınız LED’ler genellikle 5 mm çapında ve yuvarlak kesitlidir. 3 mm çapındakileri de bilinir ve daha küçük montajlar için kullanılır.

Yuvarlak gövdeli LED’lerin tercih nedeni, montaj kolaylığıdır. Matkapla bir delik delersiniz, LED’i delikten geçecek şekilde yerleştirirsiniz ve bir damla yapıştırıcı ile sabitlersiniz. Piyasada kare, dikdörtgen, üçgen biçimli ürünler de bulabilirsiniz. Bazı LED parçalar, montaj kolaylığı için ‘soket’leriyle birlikte satılır.

Biçim, büyüklük ve renk farklarının yanı sıra, yayılan ışığın dağılımına ilişkin özellikler de bazen ayırt edici olur. Standart LED’lerin 60° gibi bir görünüm açıları varken, özel amaçlarınız için 30° ve hatta daha dar açılı parçalar da bulabilirsiniz.

Bu araştırmaya kaynaklık eden Rapid Electronics stoklarında istediğiniz özelliklere sahip çok geniş ve zengin çeşitler mevcuttur.

LED’in Kullanılacak Direnç Değerinin Hesaplanması

LED’in sağlıklı çalışabilmesi için devreden geçen akımın uygun değere indirgenmesi gerektiği, aksi durumda LED’in “yanmadan yanacağı” daha önce anlatılmıştı. LED montajı yapılırken seri bağlanmış bir direnç devrede olmalıdır.

Direnç değeri R, aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

R = (V_S – V_L) / I

V_S = besleme voltajı
V_L = LED voltajı (genellikle 2V, fakat Beyaz ve Mavi renkler için 4V)
I = LED akım şiddeti (örneğin 20mA) Elbette bu değer kullanılabilecek azami değerden küçük olmalıdır

Eğer hesap sonucu bulunan direnç değerini piyasada bulamıyorsanız, en yakın ve biraz daha büyük değere sahip bir direnç kullanmalısınız. Bu yöntem, LED’in parlaklığını azaltmak ve bataryanın ömrünü uzatmak amaçlarıyla da pekala kullanılabilir.

Örnek Hesaplama

Besleme Voltajı V_S = 9V olsun, elinizde de Kırmızı bir LED var. (V_L = 2V), Bu durumda, gerekli akım düzeyi I = 20mA = 0.020A, olacaktır.
R = (9V – 2V) / 0.02A = 350 Ohm, değerinde bir direnç gerektiğini hesaplarsınız. En yakın standart (ve büyük) değer olarak 390 Ohm bulacağınız için bu direnci kullanacaksınız.

LED Direncini Ohm Kanunu Yardımıyla Hesaplayalım

Ohm Kanunu; R = V/I olarak bilinir.

V = Direncin üzerindeki Voltaj (= V_S – V_L) olarak da adlandırabilirsiniz.
I = Parçadan geçen akım şiddeti

Böylece, R = (V_S – V_L) / I hesaplanabilecektir

LED’lerin Seri Bağlanması

Aynı anda birden fazla LED yakmak istiyorsanız seri bağlayın. Tek devrede çok LED yaktığınız için bataryanın ömrü uzayacaktır.

Devrede seri bağlı bütün LED’lerin üzerinde aynı akım şiddeti vardır. Bu gibi bir durumda, seri bağlı LED’lerin hepsinin aynı cins olması önerilir. Güç kaynağı, devredeki bütün LED’ler için yeterli voltajı verecek nitelikte olmalıdır. (Yani her LED için 2V, Mavi ve Beyazlar için 4V ve
kullanılacak direnç için de en az 2V.) Böyle bir devre için hesap yapmanız gerekirse, devredeki bütün LED’lerin voltajlarını toplayıp V_L olarak kullanmalısınız.

Örnek Hesaplar
Diyelim ki, devrede bir Kırmızı, bir Sarı ve bir Yeşiy LED seri bağlantılı. Bu durumda, 3 × 2V + 2V = 8V, 9V batarya uygun olacaktır.
V_L = 2V + 2V + 2V = 6V (Üç LED’in voltaj toplamı).
Besleme voltajı V_S 9V olacaksa ve akım şiddeti I 15mA = 0.015A olmalı ise,
Direnç R = (V_S – V_L) / I = (9 – 6) / 0.015 = 3 / 0.015 = 200 Ohm,

Bu durum karşısında R = 220 Ohm (veya en yakın fakat biraz daha büyük direnç değerini seçmeli ve kullanmalısınız).

LED’leri Paralel Bağlamayın !!!

Birden fazla LED’i tek direnç kullanarak paralel bağlamak hiç önerilmez.

Devrede kullanılan LED’ler arasında küçük de olsa nitelik farkları varsa, devreden geçen akımın paylaşılması sırasında en küçük Voltajlı LED yanar ve büyük ihtimalle “YANAR”. Bütün özellikleri tam olarak aynı (özdeş) LED’lerin, tek direnç kullanılarak paralel bağlanmasında teorik olarak sakınca bulunmamakla birlikte, pratik bir faydası yoktur. Direnç denen parça çok ucuzdur ve devrede kullanılacak Voltaj aynıdır. LED’leri ille de paralel kullanmak istiyorsanız, her LED için ayrı direnç lehimleyin.

LED’lerin Teknik Özelliklerini Çizelgede Bulup Anlamak

Üretici katalogları, LED’ler veya benzeri elektronik parçalar için verilen teknik rakamlar ve bilgilerle doludur. Bu bilgilerden yararlanabilmek için, kullanılmakta olan kısaltmaları bilmek ve anlamak gerekecektir.

Aşağıdaki tablo, 5 mm çapında yuvarlak LED’ler hakkında teknik bilgiler vermektedir. Bu teknik bilgiler arasında önemli olanlar, koyu işaretli üç sütundakilerdir.

Yanıp Sönen LED’ler

Bu tür parçalar, görünüm olarak diğer LED’lere benzemekle beraber, LED’e ek olarak bir tümleşik devre’ye (IC = Integrated Circuit) sahiptir. Bu tümleşik devre, LED’i 3 Hz. Gibi düşük bir frekansla yakar, söndürür. (Yani LED saniyede 3 kez yanar, söner.) Bu parçalar, genellikle 9 – 12Volt gibi bir güç kaynağına direkt bağlanabilecek gibi imal edilmiştir. Ek direnç istemez. Yanıp sönme, ‘çakma’ frekansı sabittir, bu nedenle işinize yaramayabilir. Bu durumda 555 kullanan bir devre imal edebilirsiniz.

LED Göstergeler (Displays)

Bu tür hazır göstergeler, uygun aralıklarla yan yana dizilmiş LED gruplarından oluşur. Bu parçaların en çok bilineni ve kullanılanı; 0-9 arasındaki rakamları göstermek için kullanılan 7 parçalı (segment’li) göstergelerdir.

BARGRAPH	7 – SEGMENT
STARBURST	DOT MATRIX
Photographs © Rapid Electronics

LED Göstergelerin Ayak Bağlantıları Diyagramı

Pin connections diagram
© Rapid Electronics

LED göstergeler çok çeşitlidir. Devrenin amacına uygununu seçmek ve ayak bağlantılarında yanlışlık yapmamak için mutlaka bir ürün kataloğuna ihtiyaç olacaktır. Şemada verilen örnek, Rapid Electronics kataloğundan alınmıştır. 7 parçalı göstergelerin birçoğunda olduğu gibi, bu şemada da iki alternatif çözüm uygulanabilir; Göstergedeki LED’leri bacakları, Ortak Anod (SA) veya ortak Katod (SC) biçiminde kullanıldığında farklı devre tasarımları ortaya çıkacaktır. Devrede “a, b, c… g” olarak kullanılan harfler, göstergedeki 7 parçayı (segment’i) temsil eder. Şemadaki bazı bacaklar gerçek imalatta olmamasına rağmen ayak numaraları yazılmıştır.

THE ELECTRONİCS CLUB’dan alınmıştır..

Ahmet SÖNMEZ
ta2cip@antrak.org.tr