Świecące diody – jak wykonać pierwsze lutowanie? (in progress)

Jednym z popularniejszych elementów w pracowni elektronicznej są LEDy (ang. light emitting diodes). Na początek skupimy się na tradycyjnych diodach, czyli tzw. LED DIP (Dual In-Line Package). Te klasyczne diody z funkcją świecenia można łatwo podłączyć do obwodów elektronicznych dzięki wychodzącym z obudowy drucikom (nóżkom). Diody DIP są trwałe i proste w użyciu. Wykorzystujemy je np. w elektronice hobbystycznej i wyświetlaczach.

Diody mogą świecić na różne kolory, co zależy od materiału półprzewodnikowego, z którego dana dioda jest wykonana – to on określa długość fali światła (czyli kolor). Różne kolory diod wymagają różnych napięć do świecenia, np. czerwona około 1,8–2,2 V, a niebieska czy biała około 3–3,5 V. Zdarzają się też diody w których to obudowa (element w kształcie kopuły) wpływa na kolor emitowanego światła.

Co się stanie, kiedy dioda "dostanie" za dużo prądu? – spali się! Polecam sprawdzić to w praktyce, lecz najlepiej w przestrzeni online ;)

"Świecące przypinki" – nietoperz i dynia.

diody opisane pod kątem napięcia

Dioda DIP – z kolorowej obudowy wyprowadzone są 2 "nóżki" (tzw. piny połączeniowe). Dłuższa nóżka oznacza "+".

Poniżej opowiem krótko o tym, jak można wykonać swój pierwszy, świecący obwód – na przykładzie "oczu" świecących przypinek, które są tematem jednego z prowadzonych przez nas, międzypokoleniowych warsztatów.

1. Projekt zaczynam od wyboru koloru diod. Wiem już, że do dyspozycji mam (w tym przypadku) napięciezasilanie 6V. Żeby diody się nie spaliły, muszę skorzystać z elementu, który ograniczy dopływ prądu do diod – ten element nazywamy rezystorem (opornikiem). Różne kolory świecenia to różne napięcie (a tym samym inny opornik). Bywa też tak, że napięcia nie starcza dla diod i wtedy nie są w stanie zaświecić. W tabelce poniżej znajdziesz podpowiedź odnośnie doboru wartościopornika opornika:do diody (zgodnie z przyjętym zasilaniem 6V i łączeniem elementów układu w sposób szeregowy):
   
   czerwona (napięcie ok. 2.0V) ➡️ 100 Ω
   żółta (napięcie ok. 2.1V) ➡️ 91 Ω (najbliższy dostępny, może być 100Ω)
   zielona (napięcie 3.0V) ➡️ może zaświeci (nie potrzeba opornika)
   niebieska (3.2V) ➡️nie zaświeci
   biała (3.2V) ➡️ nie zaświeci
   Napięcie przewodzenia diod zielonej, niebieskiej i białej jest na tyle wysokie, że suma napięć 2 diod przekroczy napięcie baterii (6V). Chcąc skorzystać z tych kolorów możesz rozważyć zmianę układu na równoległy lub zwiększyć napięcia zasilania (np. 9V).
   
   Podsumowując, bezpiecznym wyborem będą tu czerwone i żółte diody, dla których możesz użyć tego samego rezystora 100Ω

1. Przygotowuję pozostałe elementy: 
   - koszyczek na baterie,
   - 2 pasujące baterie CR 2032 (3V),
   - wycięta ze sklejki podkładka ułatwiająca lutowanie,
   - wycięte ze sklejki "guziki" ułatwiające lutowanie,
   - dobrze oświetlone stanowisko do lutowania: lutownica, odciąg, podkładka zabezpieczająca stół, spoiwo lutownicze, kalafonia, okulary ochronne,
   - szczypce ("krokodylki") do zdjęcia izolacji z przewodów w koszyczku.
   

   Na zdjęciu (od góry): opornik, diody, "guzik" ułatwiający lutowanie, podkładka ułatwiająca lutowanie.

   
   
2. Podłączam stację lutowniczą do prądu. Lutownicę rozgrzewam do ok. 320°C dla cyny ołowiowej lub do ok. 350°C dla cyny bezołowiowej. Kiedy lutownica się nagrzewa, wykonuję kolejne kroki.
3. Montaż diod do "guzików" wykonuję zgodnie z poniższymi rysunkami. Zwróć uwagę, że dłuższy pin jest po tej stronie, gdzie na "guziku" widnieje znak "+".
   
   
4. Obsadzone w guzikach diody umieszczam w sklejkowej podkładce ułatwiającej lutowanie. Pierwszy lut wykonuję w miejscu, gdzie spotykają się ze sobą "nóżki" obu LEDów. 
   
   
5. Dodaję rezystor odpowiedni do koloru moich diod, owijam go wokół jednej z "nóżek" i również lutuję.