Mở đầu: Bạn có thể làm điều này một cách dễ dàng, hoặc cách khó khăn. Cách dễ dàng là chọn một đèn LED RGB có trữ tốt ở tất cả các nhà phân phối chính, hãy thử nó và hài lòng.
Cách khó là tìm hiểu một chút về trắc quang , đó là nghiên cứu về đo ánh sáng, và sau đó đưa ra quyết định của bạn. Không có đảm bảo rằng sau này sẽ tạo ra kết quả tốt hơn, mặc dù. Nhưng, có lẽ tốt nhất để biết một chút nền tảng, vì vậy chúng tôi đi đây. Cảnh báo: Bài viết dài.
Tiêu chí cơ bản
Các tiêu chí cơ bản để chọn đèn LED là, bỏ qua màu sắc ngay bây giờ:
- Cường độ / độ sáng
- Góc nhìn
- Kiểu ống kính (rõ ràng / khuếch tán / bên ngoài)
Từ đầu trang:
Cường độ / độ sáng
Đây là một phép đo độ sáng mà bạn muốn đèn LED của bạn sáng và phức tạp một cách đáng ngạc nhiên. Đối với đèn LED RGB, trước tiên bạn có thể thấy dễ dàng nhất khi chỉ định khu vực xem và sau đó chọn số lượng đèn led bạn cần. Lựa chọn này có thể sẽ là thử nghiệm, đặc biệt là khi bạn muốn thực hiện nó tại Burning Man, nơi có môi trường thực sự tươi sáng.
Có hai cách để đo cường độ: Đo phóng xạ và trắc quang. Oát là một phép đo phóng xạ cho công suất, được xác định bởi hệ thống số liệu về mặt điện tử như:
$ W = A ^ 2 * \ Omega $
Nói cách khác, năng lượng tiêu tan bởi một amp dòng điện chạy qua điện trở một ohm.
Các phép đo trắc quang xác định mức độ sáng của nguồn xuất hiện đối với mắt. Các candela (hoặc, đối với đèn LED, millicandela hoặc mcd) đo cường độ theo một hướng. Lumen là một phép đo sức mạnh, và được định nghĩa là một candela trên một khu vực vô sinh (một Steradian là một hình nón khoảng $ 64 ^ o $ trên). Cả hai đều có trọng số đối với các đơn vị đo phóng xạ bằng đường cong độ chói, trông giống như thế này (đường màu đen chấm):
Lưu ý rằng nó đạt cực đại khoảng 550nm hoặc màu xanh lục. Điều này có nghĩa là màu đỏ và màu xanh của bạn cần phải có xếp hạng công suất cao để có được màu sắc đồng đều. Nếu bạn sử dụng xếp hạng millicandella (cho nhiều góc nhìn khác nhau) hoặc xếp hạng quang phổ (nếu bạn đã chọn một bộ các góc nhìn tương tự), bạn không phải lo lắng về đường cong này.
Nếu bạn vẫn đang chú ý, đừng lo lắng, phần còn lại thì đơn giản và ngắn gọn hơn.
Góc nhìn
Góc nhìn là độ nghiêng tối đa mà bạn có thể có đối với đèn LED và vẫn nhìn thấy màu sắc phát ra. Đây là chức năng của ống kính và không phải lúc nào cũng được phân phối đồng đều. Đối với ống kính khuếch tán (có mây), nếu bạn có thể nhìn thấy ống kính, bạn có thể thấy màu, nếu chỉ một chút. Góc nhìn không nhất thiết là con số này; chúng thường thực tế hơn và chỉ xác định khu vực mà ống kính được thiết kế để chiếu sáng. Đối với một ống kính rõ ràng, các thuộc tính quang học của ống kính sẽ xác định góc nhìn cứng hơn. Gợi ý: Không phải 180 độ cho gói T 1 3/4 (đèn LED tiêu chuẩn 5 mm mà bạn đã hiển thị trong hầu hết các liên kết của mình - thường không quá $ 30 ^ 0 $).
Đối với một quả cầu POV, bạn có thể muốn có một góc nhìn khá rộng.
Phong cách ống kính
Ống kính có thể bị nhuốm màu hoặc không màu. Đối với đèn LED RGB, bạn có thể muốn không màu. Chúng cũng có thể là nước trong hoặc khuếch tán (mây). Sự lựa chọn của bạn trong lựa chọn này sẽ phụ thuộc vào góc nhìn của đèn LED. Một ống kính khuếch tán sẽ giúp loại bỏ các điểm sáng, nhưng cũng sẽ làm giảm hiệu quả của bất kỳ tiêu cự nào mà ống kính được thiết kế để thực hiện. Nếu bạn nhận được một đèn LED với thấu kính hình cầu, nó cần được khuếch tán hoặc bạn sẽ làm mù người dùng khi nó quay tròn và sẽ khó nhìn thấy ở người khác.
Bạn cũng cần phải quyết định xem bạn muốn một ống kính tích hợp hay bên ngoài. Một số đèn LED tuyệt vời sẽ có một ống kính bên ngoài cho phép quang học chất lượng cao hơn nhưng chi phí cao hơn và đòi hỏi nhiều thành phần hơn. Đối với dự án này, bạn gần như chắc chắn muốn có một ống kính tích hợp.
Tính chất điện
Tiếp theo, bạn cần xem xét các tính chất điện:
- Hiện tại, cả danh nghĩa / thử nghiệm và tối đa (Sẽ khác nhau cho mỗi màu của đèn LED RGB)
- Điện áp chuyển tiếp $ V_F $ (sẽ khác nhau đối với mỗi màu của đèn LED RGB)
Hiện hành
Một đèn LED tạo ra ánh sáng bằng cách tiêu tán năng lượng qua một điểm nối bán dẫn. Dưới một dòng điện nhất định, các electron không được tăng lên lớp vỏ tiếp theo và bạn không nhận được ánh sáng. Trên một dòng điện nhất định, bạn phá hủy thiết bị của bạn. Bằng cách điều chỉnh dòng điện (trung bình) giữa hai giá trị này, bạn có thể nhận được các mức cường độ khác nhau. Đây là một hàm phi tuyến tính liên quan đến cường độ ánh sáng, nhưng bạn có thể có được một hàm tuyến tính hơn bằng cách sử dụng dòng điện không đổi và nhanh chóng bật và tắt đèn LED. Kỹ thuật này được gọi là điều chế độ rộng xung, hoặc PWM. Nếu PWM của bạn không bao giờ vượt quá một chu kỳ nhiệm vụ nhất định và đủ nhanh, bạn có thể đặt dòng điện không đổi ở trạng thái ổn định, vượt quá mức công suất tối đa của đèn LED. Điều này thường không giúp bạn có được mức trung bình sáng hơn.
Bạn cần chọn đèn LED có yêu cầu hiện tại nằm trong giới hạn của mạch ổ đĩa và yêu cầu năng lượng của chúng là bền vững khi sử dụng nguồn điện đã chọn.
Điện áp chuyển tiếp
Điện áp chuyển tiếp sẽ khác nhau cho mỗi màu trong đèn LED. Điều này chỉ làm phức tạp tính toán của hiện tại một chút. Nếu bạn đang sử dụng điện trở để đặt dòng điện và đèn LED là cực dương chung, có lẽ bạn nên chọn đèn LED có điện áp chuyển tiếp tương tự để giảm thiểu tổn thất điện năng trong điện trở. Hãy lưu ý rằng điện áp chuyển tiếp là một chức năng của dòng điện phía trước!
Công cụ tiêu chuẩn
Sau đó, có các thuộc tính chung mà bạn cần chọn cho bất kỳ thiết bị điện tử nào:
- Gói
- Nhiệt độ hàn
- Nhà cung cấp nhà sản xuất
Gói
Bạn có thể muốn sử dụng gói vòm T 1 3/4 mm tiêu chuẩn. Đừng chấp nhận điều này trừ khi bạn chắc chắn rằng đó là những gì bạn muốn. Để có được 4 khách hàng tiềm năng trong gói này, bạn cần các lỗ nhỏ, chặt (sản xuất hàn và PCB sẽ cứng) và các thuộc tính quang học không tối ưu.
Có rất nhiều gói gắn trên bề mặt có cấu hình thấp hơn và trọng lượng thấp hơn (điều này là mong muốn nếu bạn muốn quay dự án của mình) và có góc nhìn cao mà không cần sử dụng ống kính khuếch tán.
Nhiệt độ hàn
Đèn LED là một trong những thành phần nhạy cảm nhất với nhiệt khi hàn vì các yêu cầu quang học của ống kính của chúng và vì các chất bán dẫn độc đáo được sử dụng để tạo ra ánh sáng. Hãy cẩn thận nếu bạn đang sử dụng bất cứ thứ gì ngoại trừ nhiệt độ hàn sắt hoặc lò nướng cho việc này.
Nhà sản xuất và phân phối
Đối với một dự án hoặc nguyên mẫu một lần, các sản phẩm Adaf nhung hoặc Sparkfun đều ổn, nhưng (1) bạn sẽ trả phí cho sự lựa chọn và chứng thực của họ và (2) bạn sẽ không gặp may nếu họ bỏ sản phẩm. Các trang web sở thích sẽ ổn nếu bạn đang tạo một sản phẩm một lần, nhưng nếu bạn muốn phân phối các gói, hãy đảm bảo rằng một đèn LED tương thích có sẵn rộng rãi. Nếu không, hãy liên hệ trực tiếp với Cree, Avago hoặc Lite-On (hoặc nhà sản xuất yêu thích của bạn) hoặc sử dụng nhà phân phối chính như Digikey hoặc Mouser. Bạn sẽ có may mắn hơn và có được giá tốt hơn bằng cách mua số lượng lớn và bỏ qua người trung gian.
Màu
Một trong những yếu tố quan trọng nhất để xem xét là màu sắc, nhưng đèn LED RGB về cơ bản xác định điều đó cho bạn. Bạn cần phải xem xét mối quan hệ giữa mỗi màu trong lựa chọn của bạn, nhưng điều này thường có thể được tính trong phần mềm. Chẳng hạn, mắt người phát hiện màu xanh lá cây tốt hơn nhiều so với phát hiện màu xanh lam và đèn LED màu đỏ thường hiệu quả hơn màu xanh lam.
Ngoài sức mạnh tương đối giữa các màu, bạn cần xem xét thông tin phổ. Nhiều nhà sản xuất có định nghĩa khác nhau về mỗi màu - Màu đỏ có thể là bất kỳ ánh sáng nào có bước sóng trong khoảng 629nm (màu đỏ cam) và 660nm, màu xanh lá cây có thể từ 515nm đến 565nm và màu xanh lam có thể ở bất kỳ nơi nào từ 430nm đến 470nm (màu xanh lục). Và đó chỉ là đỉnh cao danh nghĩa! Đây không phải là laser, vì vậy không phải mọi tia sáng phát ra từ nó đều có cùng bước sóng - khác là sự phân bố không đều của bước sóng cho mỗi màu. Một đèn LED màu đỏ sẽ phát ra một lượng ánh sáng xanh nhỏ và ngược lại.