FAQ om LED, CCFL, Glowire mm
Det frågas titt som tätt här på forumet hur man kopplar in diverse ljuskällor i datorerna.
För att minska frågorna på forumet och därmed bespara några ilskna inlägg från vissa så har jag knåpat ihop denna artickel som behandlar frågor kring lysdioder, CCFL, glowire, hur man kopplar in en brytare osv.
Saknar du något i artickeln, skicka ett PM med din fråga så besvarar jag dels direkt till dig samt att jag lägger till det i artickeln.
På allmän begäran finns nu all information i detta inlägg, tryck Ctrl + F och skriv in kapitelnamnet för att gå direkt till det avsnitt du vill läsa!
Då denna FAQ blivit ändrad varteftersom innehåller HTML sidan inte de ändringar som gjorts, rekomenderar därför denna sida istället för HTML sidan.
För att länka till FAQen på forumet nvänd denna länk:
http://forum.sweclockers.com/showthread.php?s=&threadid=38563...
Slit med hälsan
Innehåll
LED / Light emitting diode / Lysdiod
[LIST="A"]
[*]Hur fungerar lysdioden?
[*]Hur väljer jag lysdiod?
[*]Hur kopplar jag in lysdioden till en strömkälla?
[*]Var köper jag lysdioder?
[/LIST=A]
CCFL / Cold cathode fluorescent lamp
[LIST="A"]
[*]Vad är CCFL?
[*]Hur fungerar CCFL?
[*]Hur kopplar jag in CCFL till en strömkälla?
[/LIST=A]
Glowire/Glowsheet
[LIST="A"]
[*]Vad är Glowire/Glowsheet?
[*]Hur fungerar Glowire/Glowsheet?
[*]Hur kopplar jag in Glowire till en strömkälla?
[/LIST=A]
Allmänt
[LIST="A"]
[*]Lödguide
[*]Att montera en brytare
[*]Var har jag vilka spänningar på mitt nätaggregat i datorn?
[*]Matnyttiga länkar
[/LIST=A]
LED
LED hör till en av de vanligaste ljuskällor idag när det gäller indikationer.
Men med de moderna högintensiva lysdioder som finns idag kan lysdioder även användas till att lysa upp saker.
Hur fungerar lysdioden?
Innan jag förklarar detta vill jag påpeka att en diod och en lysdiod är uppbyggda på samma sätt, MEN, en diod har endast till uppgift att hindra ström att färdas i ena riktningen. en lysdiod har samma egenskap men den är gjord för att emitera ljus som huvuduppgift! så, blanda inte ihop diod och lysdiod då de har vitt skilda uppgifter!
Självaste lysdioden består av AlGaAs (Aluminium-Gallium-Arsenide).
Ett rent AlGaAs är perfekt balanserat med elektroner där det inte finns varken håligheter eller överflödiga elektroner.
För att kunna få elektrisk aktivitet i ämnet så dopar man det så att man antingen lägger till elektroner eller tar bort elektroner. Detta gör materialet med conductivt (ledande).
När man lägger till elektroner så kallas det för N-type, Och när man plockar bort elektroner heter det P-type
I en lysdiod använder du både N-type och P-type där de två är hopsatta.
Nu har du elektroner på vardera sida och ström kan bara gå åt ett håll.
När lysdioden är släckt kommer elektronerna från N-type sidan fylla håligheterna i P-type sidan och det blir en positiv och en negativ sida i dioden, mellan dessa kommer det bildas ett neutralt tomrum.
För att bli av med detta tomrum måste man få elektroner att färdas från N-type delen till P-type delen. Detta görs med en elektrisk ström där negativ kopplas till P-type och positiv till N-type.
De negativa elektronerna i N-type kommer repelleras av den negativa spänningen och attraheras av den positiva sidan och hålen på P-type sidan kommer attraheras av den negativa sidan.
Då spänningsskillnaden är tillräckligt stor (c:a 1,5 V) mellan de två kommer det neutrala tomrummet försvinna och elektronerna kommer fritt kunna hoppa mellan de två sidorna.
Om man försöker köra lysdioden åt fel håll, dvs. Om negativ pol kopplas till N-type och positiv till P-type, så kommer elektronerna dras mot yttersidorna i den sida de redan ligger på, dvs. elektronerna kommer inte attraheras av den andra sidan. Med detta kan ingen ström flyta genom dioden, och det neutrala tomrummet kommer bli större, vilket är motsatsen av vad vi vill uppnå i en lysdiod.
En bieffekt när elektronerna hoppas fram och tillbaka är att det bildas fotoner, dvs. ljus.
Och ju större hopp en elektron måste göra desto kraftigare blir fotonen, detta kännetecknas även av en högre frekvens vilket därmed bestämmer färgen på lysdioden.
Detta sker i alla typer av dioder, men i lysdioder är ljuset koncentrerat till att färdas i en vinkel, därför är dioderna ingjutna i en liten reflektor och plast.
Fördelarna med lysdioder mot vanliga glödlampor är många.
De har ingen tråd som måste värmas upp för att skapa ljus, värmen är en stor energislukare vilket elimineras i en lysdiod. Verkningsgraden på ljus i en lysdiod är enorm jämfört med glödtrådslampor.
En lysdiod har heller inte samma mekaniska förslitning som en uppvärmd tråd har, detta resulterar i nästintill oändlig livslängd på lysdioden.
Hur väljer jag lysdiod?
När folk väljer en lysdiod tittar de oftast blint på mcd värdet. Detta säger dock bara ljusstyrkan för den dioden med hur mycket av ljuset som är koncentrerat i en viss vinkel. (mcd = millicandela)
Så om du hittar en högintensiv 5 mm lysdiod på 5000 mcd och 10 gradera spridningsvinkel så kan den vara lika intensiv som en ytmonterad lysdiod på 100 mcd, detta pga. att den ytmonterade har mycket högre spridningsvinkel (ofta över 180 grader).
Vad som är den optimala lysdioden är väldigt individuellt för vad den ska göra.
Om man vill belysa en viss punkt i datorn ska man använda så låg spridningsvinkel (6-15 grader) som möjligt och om man så önskar så högt mcd värde man kan hitta.
Om man däremot vill belysa en större yta ska man ha så stor spridningsvinkel som möjligt, här är ytmonterade lysdioder ett gott val, men det finns även vanliga 5 mm dioder med relativt hög spridning (60-80 grader)
Om lysdioden skall användas för indikering behövs inget högt mcd värde, då räcker 2-10 mcd långt om du har diffus kapsel. Här är sällan spridningsvinkeln angedd då den oftast inte är relevant.
Så här är det upp till användningsområdet vilken lysdiod som bör användas.
Hur kopplar jag in lysdioden till en strömkälla?
Alla lysdioder tänds vid en spänning på c:a 1,5-2 V.
Men olika lysdioder har olika optimal arbetsspänning och ström.
Högintensiva lysdioder jobbar ofta mellan 3 och 3,8 V (även högintensiva tänds vid 1,5-2 V men lyser då svagt)
För att använda en lysdiod med datorns nätaggregat krävs en resistor eller en spännings/ström-regulator.
Resistorns nackdel är att dess värde är beroende på både lysdiodens spänningsfall, ström samt drivkällans spänning, dvs du måste anpassa en ny resistor så fort du vill ändra på någon av parametrarna. Där har en spänningsregulator till sin fördel att den ger ut angiven spänning oavsett matningsspänning.
Resistor är det enklaste och messt förekomna så det går jag igenom här.
Denna resistor begränsar så spänning som ström till lysdioden så den fungerar optimalt.
För att få fram resistorns värde ser formeln ut såhär:
U/in = Strömkällans spänning i V
U/diod = lysdiodens spänningsfall
I = lysdiodens strömförbrukning i A
R = resistorns värde i Ohm
Om vi tar ett exempel:
Elfa art. Nr 75-008-95
Färg: Vit
Spänning 3,6V MAX
Ström: 20 mA (0,02 A)
Ljusstyrka: 1550 mcd
Spridningsvinkel: +/- 25 grader
(Denna lysdiod är ganska intensiv även om det står 1560 mcd, detta pga den höga spridningsvinkeln)
Om vi antar att vi ska koppla in denna lysdiod på en 12 V källa så blir det så här:
Och då 420 ohm inte är ett standardvärde väljer vi det motstånd med steget högre värde, vi väljer då en resistor som är på 470 Ohm.
Effekten som tas upp av resistorn är såleds (12-3,6)x0,02= 0,168 W
Så en resistor som tål 0,6 W fungerar utmärkt, detta är den vanligast förekommande effekttåligheten hos vanliga resistorer.
Om man vill använda fler lysdioder finns det två (2) olika sätt att montera dem på.
Parallell eller seriekopplat.
I en parallellkoppling går alla lysdioders + pol till varandra och alla lysdioders – pol till varandra
Med denna koppling kommer du behöva samma spänning som vid 1 lysdiod, men dubbla strömmen. Med 3 dioder blir det 3 ggr strömmen osv.
Dock kan lysdioderna skilja en del i styrka så i paralellkoppling rekomenderas att du sätter en resistor till vardera lysdiod, då får alla lysdioder samma ström och spänning och kommer då lysa med ett jämnare ljus. (Sista enligt tips från Paxmax99)
I en seriekoppling kopplar du + polen på ena dioden till – polen på den andra, sen kopplar du de två lösa polerna till din strömkälla.
I denna koppling blir det tvärt om, spänningen som dubblas och strömmen är densamma.
Med 3 lysdioder blir det 3 ggr spänningen och samma ström osv.
OBS här att om du ska seriekoppla lysdioder och köra på 12V så kan du bara använda 3 st högintensiva om de ska drivas på 3,6 V då den totala spänningen blir 10,8 V.
Seriekoppling är den messt effektiva koplingen, verkningsgraden av ljus är högst här.
i en seriekoppling har du ett lågt spänningsfall över motståndet.
tex:
3 seriekopplade lysdioder ska drivas på 12 V.
3 x 3,6 = 10,8V
1 x 20 mA = 20 mA
12 - 10,8 = 1,2
spänningsfallet över motståndet är såleds 1,2 V och det får genom 20 mA till lysdioderna.
altså gör motståndet själv av med 1,2 x 0,02 = 0,024W
om du paralellkopplar blir det:
1 x 3,6 V
3 x 20 mA = 60 mA
12 - 3,6 =
spänningsfallet över motståndet är såleds 8,4 V och det går genom 60 mA till lysdioderna.
här gör motståndet självt av med 8,4 x 0,06 = 0,504 W.
OBS när du väljer en resistor att du väljer en som tål den effekt du vill uppnå.
Detta står listat när du väljer resistor från t.ex. ELFA.
ELFA har resistorer som tål från 0,4 W till 5 W. Var noga med detta då du har många dioder annars kan resistorn bli väldigt varm och i värsta fall även ta eld.
Även om du ska koppla in endast en (1) lysdiod till en strömkälla som ger exakt 3,6 V bör du ha en resistor som strömbegränsare. Detta kan ligga på några enstaka ohm.
Även om du inte har detta kommer lysdioden ha många tusentals livstimmar! men för att optimera lysdiodens livslängd bör du ha en resistor i serie.
Var köper jag lysdioder?
några exempel:
http://www.elfa.se
http://www.besthongkong.com
http://www.superbrightleds.com
http://www.elshop.se
CCFL
Vad är CCFL?
Först och främst, CCFL är INTE neon!
I neonrör är det självaste gasen som avger ljuset, CCFL fungerar på annat sätt, läs nedan för mer information.
CCFL rör (Cold Cathode Fluorescent Light) finns på många ställen man kanske inte tänker på. Belysningen i våra tunna TFT och LCD skärmar är oftast CCFL, även många kopiatorer och scaners har idag CCFL rör.
Om du hittar en gammal skanner så kan du säkerligen hitta ett fungerande CCFL rör i den, oftast är det convertern/drivaren som är trasig!
CCFL rören säljs i flera olika konfigurationer, antingen som lösa rör eller så ligger de kapslade inne i ett transparent plaströr.
Det finns även böjda rör, dessa är dock svåra att få tag i de dimensioner man är ute efter, dock finns det cirkelformade för våra 80 mm fläktar!
Om man köper ett rakt rör är det rekommenderat att köpa de som är kapslade i plaströr då själva CCFL röret självt är väldigt ömtåligt.
Hur fungerar CCFL?
CCFL (Cold Cathode Fluorescent Light) fungerar på samma sätt som våra vanliga Lysrör.
Ett tunt glasrör (vanligen mellan 2 – 4 mm) med elektroder i vardera ände är fyllt med Argon.
När man sätter en växelspänning mellan dessa två elektroder kommer elektronerna i gasen hoppa runt på ungefär samma sätt som beskrivet med lysdioden, men här i en gas istället.
På samma sätt när elektronerna hoppar bildas det fotoner. Dessa fotoner har en frekvens som motsvarar ultraviolett ljus, detta ljus är inte synligt som det är.
Därför är CCFL rörens väggar belagda med Fosfor, och när fosfor belyses med ultraviolett ljus så avger det ett för oss synligt ljus.
Med olika blandningar av fosfor kan man få fram olika färger på det synliga ljuset.
Vanligast är vit som vi ser i våra vanliga lysrör, men de CCFL rör som finns till datorstyling finns i färger såsom vitt, rosa, blått, grönt, UV, gult, osv.
Hur kopplar jag in ett CCFL till en strömkälla?
De små CCFL rör vi använder oss av drivs av en växelspänning på mellan 100 – 1000 Hz och c:a 100 – 400 V.
Därför måste vi använda oss av små converters som gör om vår 12 V likspänning till betydligt högre växelspänning. Dessa converters går att bygga själv men rekommenderas att köpas färdiga.
Ett komplett paket med CCFL rör och converter brukar dra c:a 200 mA.
Med dessa behöver du inte använda några resistorer som strömbegränsare utan det räcker att koppla in dem på 12 V så tar de den ström de behöver.
Converterna brukar ha färdiga strömsladdar som är röda och svarta, koppla in den röda på 12 V+ och den svarta på minus (jord).
Självaste röret har 2 st sladdar, en från vardera ände, dessa har ingen speciell polvändning utan de fungerar lika bra vilket som.
Vissa rör har sladdarna direkt från varsin ände medens andra har en tunn metalltråd liggandes längsmed röret för att gå över till en vanlig sladd i samma ände som den andra polen, detta är endast för att få bägge sladdarna i samma ände på röret vilket förenklar monteringen i många fall.
På bilden ovan syns den tråd som går paralellt med röret till den andra polen på röret.
Glowire/Glowsheet
Vad är Glowire/Glowsheet?
Glowire är endast ett varunamn på denna produkt
Glowire benämns egentligen som EL-wire (Electroluminescent Light Wire). Men då Glowire är det allmänt kända namnet på detta kommer jag använda det i texten som följer.
Glowire är en böjlig ”tråd” med från 0,9 till 5 mm i diameter som lyser runt om, 360 grader!
Detta ger en häftig effekt som kan tillämpas i många miljöer, främst används det inom varningssignaler i brandlarmsinstallationer där de fungerar som vägledare i golv så man hittar ut.
Glowire har funnits på marknaden sedan 2000 men tekniken är gammal, redan på 80-talet användes tekniken i displayer bland annat.
Glowire och Glowsheet fungerar på samma sätt.
Hur fungerar Glowire?
Glowire är uppbyggt kring en kopparledare i mitten, denna är belagd med fosfor. Runt fosforn har sedan tunna ledare lindats.
Det är alltså kopparledaren i mitten som är den ena polen och de tunna ledare på utsidan som är den andra.
På samma sätt som med CCFL så behöver vi en drivare som ger ca 400 Hz och runt 100 V växelspänning. (Kan dock användas mellan 400 och 4000 Hz)
Dessa drivare finns i olika versioner från att drivas från 2 st R6 batterier till 48 V från nätaggregat. Det som förekommer i datorsammanhang är samma som med CCFL på 12 V drivspänning. Dock är skillnaden att längden på själva glowiren (respektive ytan på Glowsheet) som avgör hur mycket ström som kommer gå åt.
I de små mängder Glowire förekommer i våra datorer drar de inte så mycket ström.
Mellan 100 och 200 mA är normalt för ungefär 2 meter Glowire.
Hur kopplar jag in Glowire/Glowsheet till en strömkälla?
Även här är det likadant som med CCFL, drivaren går på 12 V likspänning i våra fall och kopplas in likadant som med CCFL.
Den röda sladden till 12 V+ och den svarta till minus (jord)
Allmänt
Lödguide
Att löda är inte alltid så självklart för alla, det är lätt att åstakomma kallödningar eller andra dåliga anslutningar.
Här är en rätt enkel hands-on-guide hur du gör en enkel men bra lödning!
att löda SMD är inte så aktuellt på detta forum så den biten hoppar jag över denna gång!
Jag har valt den mest typiska lödningen som förfrågas på forumet, hur löder jag en lysdiod?
Självklart är det stort sett samma process oavsett vad man ska löda!
1:
De verktyg jag personligen så gott som alltid har till hands när jag löder:
lödkolv (här lödstation, men endast pennan visas), för denna lödning räcker en enkel 25W penna, men jag rekomenderar minst en 50W om man ska få bra resultat.
lödtenn med diameter 1 mm, enkelt att hantera till det mesta och en rulle på 100 g räcker rätt länge.
Helping hand - ett mste för den som inte är så stabil på handen, jag löder det messta på fri hand, men en 3e hand är ofta skönt å ha när man håller lödpennan i ena handen och lodet i handra!
"Svintokopp" - mycket bra hjälpmedel att göra rent lödspetsen med! rafsa runt spetsen några sekunder och spetsen är som ny igen, mycket smidigt, dock inte ett måste, köpte denna på biltema för ett par år sen för 30 spän!
Skaltång - MYCKET bra hjälpmedel om man löder mycket sladdar! billig investering som betalar sig snabbt med mindre agressioner över dåliga skalningar
"hårdvaran" som behövs för denna lödning.
bortsett från lödpennan: lod, en lysdiod (vit för den intresserade), resistor (560 ohm här, avsedd för bilmontering), en bit sladd samt krympslang i lämplig dimension.
benen på lysdioden klipps ner till c:a 5-8 mm, detta för det är snyggare, det är smidigare, det är mindre risk för kortis osv...
samma med resistorn, c:a 5-8 mm ben kvar.
rengör lödytorna lätt med bensin eller rödsprit.
Med Helping hand placeras komponenterna mot varandra (en komponent i vardera "hand") rikta in så benen liggr mot varandra och rakt.
Lödspetsen läggs mot ytan som ska lödas, lägg tennet först mot lödspetsen så den blir förtennad, låt sedan tennet flyta över till ytan som ska lödas, se till att tennet flyter över på bägge parter så du får en förbindelse. lägger sig tennet som en bulle åvanpå så är inte ytorna tillräckligt rena.
gör samma sak när du löder kabeln mot resistorn, c:a 5-8 mm lödytor och låt helping hand hålla komponenterna mot varandra i rätt vinkel, på samma sätt tillför du lod.
Tänk på polariteten - röd kabel = plus, svart = jord.
glöm inte krympslangen på kabeln innan du löder, är kabeln fri i andra ändan går det att trä på senare, men sätt dit den först så är du på säkra sidan. låt krympslangen vara c:a 1 cm längre än de totala lödytorna inkl resistor.
du bör ha nått liknande detta när du fått dit kabeln.
Löd dit en till bit kabel på det lediga benet på lysdioden, även här med en bit krympslang.
för över krympslangarna över lödpunkterna, se till att de täcker så mycket som möjligt av all metall, tryck dem så nära lysdioden det går.
Värm med varmluftpistol eller alternativt försiktigt med lödkolven tills krympslangen krympt ordentligt, du ska se konturen av lödningarna och resistorn tydligt när det är klart, syns inte konturerna även fast slangen är krympt har du troligen valt en för tjock krympslang från början.
Det ska se ut nånting såhär:
Och med lite spänning på (här 14V) så lyser det så fint!
Att montera en brytare
När du vill montera en enkel brytare till dina belysningar gör du det enklast genom att använda en icke fjädrande brytare som är antingen on eller off. (ON/OFF)
Dessa har 2 st anslutningar på baksidan.
För att koppla in din belysning klipper du lämpligast + sladden (den röda) och monterar de två ändarna du får på varsitt ben på din brytare.
Om du köper en brytare som är ON/ON så har du 3 ben.
Då kan du koppla in på så sätt att du kan växla mellan två ljusfunktioner. Då ansluter du endast en +12V i mitten på brytaren och den röda sladden till dina ljusfunktioner till vardera av de yttre benen. Nu får du ström till antingen den ena eller den andra beroende på vilket läge brytaren har.
Köper du en ON/OFF/ON kan du även stänga av bägge funktionerna genom att ställa brytaren i mittenläget, inkopplingen är densamma som på ON/ON knappen!
Var har jag vilka spänningar på mitt nätaggregat i datorn?
Svart = Jord
Röd = +5 V
Gul = +12 V
Olika för olika aggregat: = +3,3 V
Matnyttiga länkar
har du färgkoden på en resistor men vill veta vilket värde den har? här tar du enkelt reda på det!
http://www.dannyg.com/examples/res2/resistor.htm
Allt mellan anten och jord, ELFA såklart!
www.elfa.se
Kjell och co
www.kjelloco.se
Clas Ohlson
www.clasohlson.se
Best Hongkong, billiga lysdioder, GRATIS FRAKT
www.besthongkong.com
Einars lilla gosse, mycket snabb service och framförallt en ball LED-styrning för RGB-lysdioder! har en själv och är MYCKET nöjd med den, hyfsade priser på lysdioder med!
http://kundweb.netatonce.com/~u24465/
Blueride, blandat blått
www.blueride.se
Glowire
www.glowire.com
led shop 24, säljer bland annat rosa lysdioder, regnbågslysdioder, Luxeon star mm...
www.led-shop24.de
www.lysdiod.com - lägsta pris-garanti
www.lysdiod.com
Har du frågor angående ovanstående känn dig fri att fråga, har jag missat nått så lägger jag till det!
Tycker du jag har fel nånstans så meddela mig om detta, syftet är ju att det ska va korrekt information.
De FAQs som kommer upp skall givetvis besvaras, det är det som är syftet med artikeln!
MVH Philip
