Dioda LED może być oświetlona za pomocą jednej z dwóch metod: metody oświetlenia statycznego, w której stały prąd jest wprowadzany w sposób ciągły w czasie, oraz dynamicznej metody oświetlenia, w której prąd jest podawany w ciągłych impulsach ON-OFF. Gdy interwały ON-OFF są krótkie, dynamiczne oświetlenie pojawia się ludzkiemu oku jako oświetlenie statyczne. Rysunek 7 pokazuje porównanie operacyjne między oświetleniem statycznym a dynamicznym oświetleniem, pokazując stałe dla rzeczywistych obwodów przy użyciu oświetlenia statycznego i dynamicznego.
Rysunek 7 (a) i (b) – Przykłady napędów oświetlenia statycznego i dynamicznego.
Wybór metody oświetlenia
Oświetlenie statyczne i dynamiczne oświetlenie są stosowane głównie w następujących typach zastosowań.
Aplikacja Kąt widzenia 2?1/2
Panel informacyjny LED o wysokiej jasności Od 15° do 30°
Aplikacje sygnalizacyjne Od 8° do 30°
Panel informacyjny LED o niskiej jasności Od 30° do 120°
Wskaźnik wąskokadystansowy Od 30° do 60°
Wskaźnik szerokokierunkowy Od 60° do 120°
Samochodowe światło stopu Od 20° do 50°
Wąska kierunkowość deski rozdzielczej samochodu Od 20° do 60°
Szeroka kierunkowość deski rozdzielczej samochodu Od 60° do 120°
Szeroka kierunkowość deski rozdzielczej samochodu Od 60° do 120°
Dynamiczna częstotliwość oświetlenia
Aby dynamiczne oświetlenie wydawało się ciągłe (dla stacjonarnego obserwatora), użyj oświetlenia o wysokiej częstotliwości. Jeśli jednak częstotliwość oświetlenia spadnie poniżej pewnej wartości, gołym okiem zarejestruje migotanie. W przypadku oświetlenia sinusoidalnego (obecnie szeroko stosowanego) lub oświetlenia fal kwadratowych migotanie pojawia się, gdy częstotliwość spada poniżej 50 Hz; przy około 40 Hz wyraźnie widać. Dlatego, aby uniknąć problemów, wybierz częstotliwość oświetlenia co najmniej 100 Hz. Kiedy obserwator jest wstrząśnięty (na przykład, jeśli jedzie samochodem lub idzie) lub jest fotografowany przez jakiś aparat, migotanie będzie widoczne, nawet jeśli częstotliwość oświetlenia jest dość wysoka. Wybierz częstotliwość oświetlenia zgodnie z aplikacją.
Oświetlenie statyczne
Obwód na rysunku 7 (a) ilustruje przykład oświetlenia statycznego w lampie LED używanej jako wskaźnik. Charakterystyka lampy LED opiera się na danych technicznych podanych w dodatku na końcu niniejszej instrukcji stosowania. Zadanie: Podczas oświetlania lampy LED za pomocą prądu przewodzenia 10 mA, oblicz napięcie przewodzenia (które powinno wynosić około 2V) za pomocą wykresu charakterystyki lampy LED (Napięcie przewodzenia - Prąd przewodzenia). Konstrukcja: Przy napięciu zasilania (Vcc) wynoszącym 5 V i rezystancji R, jak pokazano na rysunku 7, spadek napięcia Vr wynosi: Vr = Vcc – (napięcie przewodzenia) = 5,0 – 2,0 = 3,0 V. Dlatego, gdy prąd 10 mA jest doprowadzany do rezystora, rezystancja R wynosi: R = 3V / 10 mA = 300 W. Potwierdzenie: Po obliczeniu rezystancji R sprawdź w następujący sposób: Czy występuje problem, jeśli napięcie zasilania waha się? wybierz jako wartość najbliższej wartości rezystancji diody LED z serii LED.
Dynamiczne oświetlenie
W przypadku oświetlenia dynamicznego (impulsowego) zwykle stosuje się tranzystory bipolarne, tranzystory FET i dedykowane układy scalone. Obwód na rysunku 7 (b) ilustruje przykład oświetlenia impulsowego. Tranzystor zastosowany w obwodzie to tranzystor 2SA1298(Y), prąd przewodzenia lampy LED wynosi 80 mA, a napięcie zasilania (Vcc) wynosi 5 V.
Rysunek 13 – Charakterystyka tranzystora 2SA1298
Zadanie: Prąd bazowy (Lb) używany dla prądu kolektora tranzystorowego 80 mA (Ic) wynosi około 1 mA, w oparciu o krzywą charakterystyki na rysunku 13. Ponieważ napięcie tranzystora Vbe wynosi zwykle 0,7 V, rezystancja Rb w obwodzie Rysunek 7 (b) wynosi: Rb = (5 – 0,7)V/1 mA = 4,3 omów. Ustawienie Ib na 2 mA w celu stabilizacji obwodu daje: Rb = (5 – 0,7)V/2 mA = 2,15 kohms. Tak więc opór 2,2 kohms jest odpowiedni.
