3.3 Diode
3.3.2.6 Diode quang (Photodiode):
Diode quang được sử dụng để phát hiện ánh sáng, ranh giới độ rộng, độ trong suốt. Nĩi chung, các diode hoạt động theo xu hướng ngược lại, trong đĩ thậm chí một dịng điện nhỏ dịch chuyển, kết quả của nguồn ánh sáng, cũng cĩ thể được phát hiện một cách dễ dàng. Các photodiode cũng cĩ thể được sử dụng để tạo ra điện, được sử dụng như là các tế bào pin năng lượng mặt trời và thậm chí dùng trong thiết bị đo ánh sáng.
Hình 3.12: Ký hiệu của Photodiode
Thiết kế mạch LED
LED là diode, do đĩ nĩ cĩ liên quan nhiều tới dịng điện chứ khơng phải là điện áp. Bình thường, khi LED được “nuơi” với một dịng điện cĩ chiều thuận (từ dương sang âm, từ Anode đến Cathode) nĩ sẽ bắt đầu phát ra ánh sáng ở giá trị tối thiểu của dịng điện. Ví dụ, một LED màu đỏ đặc trưng cần khoảng 10mA đến 20mA cho độ sáng tốt. Bất kỳ dịng lớn hơn khoảng này cĩ thể khơng giúp được gì nhiều - LED sẽ bị ảnh hưởng khi dịng cung cấp vượt ra ngồi giới hạn và cĩ thể bị phá hủy.
Khi đèn LED được thiết kế ra để làm việc với dịng điện, điện áp cĩ thể khơng cấp trực tiếp cho nĩ, đèn LED khơng được nối trực tiếp đến pin hoặc nguồn cung cấp. Đèn LED sẽ bị phá hỏng ngay lập tức bởi vì dịng điện quá lớn. Các dịng điện phải được giảm bớt. Cách đơn giản nhất để làm điều này là sử dụng một điện trở mắc nối tiếp với LED. Các điện trở sẽ làm giảm dịng điện và giảm điện áp rơi trên LED xuống đến một mức độ chấp nhận được.
2019 TRANG 43
Hình 3.13: Mạch LED đơn giản
Vì vậy, Để tìm ra được giá trị điện trở sử dụng, chúng ta sẽ sử dụng định luật ohm
V = IR, với I là dịng điện.
Tính tốn giá trị điện trở LED với cơng thức sau:
R = (Điện áp cung cấp - Điện áp LED) / Dịng điện LED
Giá trị điện trở dùng mắc nối tiếp với LED:
Ví dụ: Nguồn sử dụng một pin 9V, tức là điện áp cung cấp = 9V. Đối với đèn LED màu đỏ, điện áp phân cực thuận là 2,0 V, dịng LED là 20 mA (đây là một giá trị điển hình, nếu khơng được cung cấp bởi nhà sản xuất). Nếu sau khi tính tốn, khơng thể tìm mua được giá trị điện trở mong muốn, ta cĩ thể chọn các giá trị điện trở tiêu chuẩn ở khu vực gần giá trị đĩ, lấy giá trị lớn hơn một chút. Nếu bạn muốn tăng tuổi thọ nguồn, bạn cĩ thể chọn một giá trị điện trở cao hơn để giảm thiểu dịng điện. Việc giảm dịng điện sẽ dẫn đến một đèn LED mờ. Trong ví dụ ở trên, đối với dịng LED 20 mA, ta chọn 15mA, ta cĩ:
R = (9-2,0) / 15 mA = 466 ohms, sử dụng giá trị tiêu chuẩn cao hơn tiếp
theo (cĩ sẵn trên thị trường) là 470 ohms.