Попередження: Ви можете зробити це простим або важким способом. Найпростіший спосіб - вибрати світлодіод RGB, який має хороші запаси у всіх основних дистриб'юторів, спробуйте його і будьте щасливі.
Важкий спосіб - трохи навчитися фотометрії , що є дослідженням вимірювання світла, а потім прийняти своє рішення. Хоча жодних гарантій, що останні дадуть кращі результати. Але, мабуть, найкраще знати трохи тла, тож ось ми і підемо. Попередження: Довгий пост.
Основні критерії
Основними критеріями вибору світлодіода є: ігнорування кольорів на даний момент:
- Інтенсивність / яскравість
- Кут огляду
- Стиль об'єктива (чіткий / дифузний / зовнішній)
З вершини:
Інтенсивність / яскравість
Це вимірювання того, наскільки яскравим ви хочете, щоб ваш світлодіод був, і надзвичайно складний. Для світлодіодного RGB, напевно, вам буде найпростіше спочатку вказати область перегляду, а потім вибрати кількість потрібних люменів. Цей вибір, ймовірно, буде експериментальним, тим більше, що ви хочете зробити це у Burning Man, у якому справді яскраве середовище.
Існує два способи вимірювання інтенсивності: радіометричний та фотометричний. Ватт - це радіометричне вимірювання потужності, яке визначається метричною системою з точки зору електроніки як:
$ W = A ^ 2 * \ Omega $
Словом, потужність, що розсіюється на один ампер струму, що протікає через опір одного Ома.
Фотометричні вимірювання визначають, наскільки яскравим є джерело для ока. Кандела (або, для світлодіодів, milicandela або mcd) вимірює інтенсивність у напрямку. Просвіт - це вимірювання потужності, і визначається як одна кандела над одним стерадіаном площі (стерадіан - конус розміром близько 64 ^ o $). Обоє зважуються щодо радіометричних одиниць за допомогою кривої світності, яка виглядає приблизно так (пунктирна чорна лінія):
Зауважте, що він досягає 550 нм, або колір зелений. Це означає, що червоний і синій кольори повинні мати високі показники потужності, щоб отримати рівне забарвлення. Якщо ви використовуєте рейтинги milicandella (для різних кутів огляду) або показники просвіту (якщо ви вже вибрали набір подібних кутів огляду), вам не доведеться турбуватися про цю криву.
Якщо ти все ще звертаєш увагу, не хвилюйся, решта більш прямолінійна і коротша.
Кут огляду
Кут огляду - це максимальний нахил, який ви можете мати стосовно світлодіода і все ще бачити колір, що випромінюється. Це функція лінзи, і вона не завжди рівномірно розподілена. Для розсіяного (каламутного) об'єктива, якщо ви можете бачити лінзу, ви можете бачити колір, хоч трохи. Кут огляду не обов'язково є цим числом; вони, як правило, більш реалістичні і визначають лише область, яку об'єктив призначений для освітлення. Для чіткої лінзи оптичні властивості лінзи будуть більш жорстко визначати кут огляду. Підказка: Це не 180 градусів для пакету T 1 3/4 (стандартний 5-мм світлодіод, який ви показали у більшості своїх посилань - зазвичай це не більше $ 30 ^ 0 $).
Для глобуса POV, напевно, ви хочете досить широкий кут огляду.
Стиль об'єктива
Лінзи можуть бути тонованими або безбарвними. Для світлодіодного RGB ви, мабуть, хочете безбарвний. Вони також можуть бути прозорими для води або розмитими (каламутні). Ваш вибір у цьому виборі буде залежати від кута огляду світлодіодів. Розсіяна лінза допоможе усунути яскраві плями, але також знизить ефективність будь-якого фокусувального об'єктива, який створений для цього. Якщо ви отримаєте світлодіод зі сферичною лінзою, його потрібно розсіяти, або ви будете осліплювати своїх користувачів, коли він крутиться, і це буде важко побачити в інших.
Вам також потрібно вирішити, чи хочете ви інтегрований або зовнішній об'єктив. Деякі суперяскраві світлодіоди матимуть зовнішній об'єктив, який дозволяє оптимізувати більш високу якість, але коштує більше і вимагає більше компонентів. Для цього проекту ви майже напевно хочете інтегрувати об’єктив.
Електричні властивості
Далі потрібно врахувати електричні властивості:
- Струм, як номінальний / тестовий, так і максимальний (буде різним для кожного кольору світлодіодного RGB)
- Напрямна напруга $ V_F $ (буде різною для кожного кольору світлодіода RGB)
Поточний
Світлодіод створює світло, розсіюючи потужність через напівпровідниковий перехід. Під певним струмом електрони не підсилюються до наступної оболонки, і ви не отримуєте світла. Вище певного струму ви знищуєте свій пристрій. Модулюючи (середній) струм між цими двома значеннями, ви можете отримати різну ступінь інтенсивності. Це нелінійна функція щодо інтенсивності світла, але ви можете отримати більш лінійну функцію, використовуючи постійний струм і швидко імпульсуючи світлодіод. Ця методика відома як імпульсно-ширинна модуляція або ШІМ. Якщо ваш ШІМ ніколи не перевищує заданий робочий цикл і є досить швидким, ви можете встановити постійний струм, при якому в стаціонарному стані перевищуватиметься максимальний показник потужності вашого світлодіода. Зазвичай це не дає вам яскравішого середнього.
Вам потрібно вибрати світлодіодні індикатори, чиї поточні вимоги знаходяться в межах вашої ланцюга приводу та вимоги до енергії яких є стійкими за допомогою обраного джерела живлення.
Вперед напруга
Напруга вперед буде різним для кожного кольору світлодіода. Це трохи ускладнює обчислення струму. Якщо ви використовуєте резистор для встановлення струму, а світлодіоди є загальним анодом, вам, мабуть, слід вибрати світлодіоди зі схожими напругами вперед, щоб мінімізувати втрати потужності в резисторах. Майте на увазі, що напруга вперед - це функція прямого струму!
Стандартні речі
Потім є загальні властивості, які потрібно вибрати для будь-якого електронного пристрою:
- Пакет
- Температура пайки
- Виробник / Постачальник
Пакет
Можливо, вам спокуситься використовувати стандартний пакет куполів T 1 3/4 5 мм. Не приймайте це, якщо ви не впевнені, що це те, що ви хочете. Щоб отримати 4 відведення під цим пакетом, вам потрібні невеликі щільні отвори (пайка та виготовлення друкованої плати буде важким), а оптичні властивості є менш оптимальними.
Існує безліч пакетів для поверхневого кріплення, які мають нижній профіль і меншу вагу (що бажано, якщо ви хочете розкрутити ваш проект) і які мають високий кут огляду без використання розсіяних лінз.
Температура пайки
Світлодіоди - одні з найчутливіших компонентів до нагрівання при пайці через оптичні потреби їх лінз та унікальні напівпровідники, що використовуються для генерування світла. Будьте обережні, якщо для цього використовуєте що-небудь, крім регульованої температури паяльник або духовку.
Виробник та дистриб'ютор
За одноразовий проект або прототип, продукти Adafruit або Sparkfun чудово підходять, але (1) ви будете платити премію за їх вибір і схвалення, і (2) вам не пощастить, якщо вони скинуть товар. Веб-сайти для любителів добре, якщо ви робите разовий продукт, але якщо ви хочете розповсюджувати плани, переконайтеся, що сумісний світлодіод широко доступний. В іншому випадку зв’яжіться безпосередньо з Cree, Avago або Lite-On (або улюбленим виробником) або скористайтеся великим дистриб'ютором, таким як Digikey або Mouser. У вас буде більше удачі та вигідніші ціни, купуючи оптом і пропускаючи посередника.
Колір
Один з найважливіших факторів, який слід враховувати, - це колір, але світлодіодні RGB в основному визначають це для вас. Вам потрібно враховувати відносини між кожним кольором у вашому виділенні, але це, як правило, враховується в програмному забезпеченні. Наприклад, людське око виявляє зелений набагато краще, ніж виявляє синій, а червоні світлодіоди зазвичай ефективніші, ніж сині.
Крім відносної потужності між кольорами, потрібно враховувати спектральну інформацію. Багато виробників мають різні визначення кожного кольору - червоний може бути будь-яким світлом із довжиною хвилі між 629 нм (помаранчево-червоний) та 660 нм, зелений може бути від 515 нм до 565 нм, а синій - де завгодно від 430 нм до 470 нм (зеленувато-синій). І це просто номінальний пік! Це не лазер, тому не кожен промінь світла, що надходить від нього, має однакову довжину хвилі - є неправильний розподіл довжини хвилі для кожного кольору. Червоний світлодіод буде випромінювати невелику кількість синього світла, і навпаки.