Курсовая работа: Разработка устройства лазерного дистанционного управления

Uси от 0 В до 6 В – напряжение насыщения транзистора.

Uси от 10 В до 12 В – приращение напряжения транзистора.

Так как светодиод является полупроводниковым прибором, и пропускает электрический ток только в одном направлении, то при включении в цепь необходимо соблюдать полярность. Светодиод имеет два вывода, один из которых катод ("минус"), а другой - анод ("плюс").

Зависимости тока от напряжения при прямом (синяя кривая) и обратном (красная кривая) включениях показаны на следующем рисунке. Не трудно определить, что каждому значению напряжения соответствует своя величина тока, протекающего через диод. Чем выше напряжение, тем выше значение тока (и тем выше яркость). Для каждого светодиода существуют допустимые значения напряжения питания Umax и Umaxобр (соответственно для прямого и обратного включений). При подаче напряжений свыше этих значений наступает электрический пробой, в результате которого светодиод выходит из строя. Существует и минимальное значение напряжения питания Umin, при котором наблюдается свечение светодиода. Диапазон питающих напряжений между Umin и Umax называется "рабочей" зоной, так как именно здесь обеспечивается работа светодиода.

Светодиоды относятся к такому типу электронных компонентов которому, для долгой и стабильной работы, важно не только правильное напряжение, но и оптимальная сила тока - так что всегда, при подключении светодиода, нужно их подключать через соответствующий резистор.

Светодиод будет светить только при прямом включении.

При обратном включении светодиод светить не будет. Более того, возможен выход из строя светодиода при малых допустимых значениях обратного напряжения.

Рассчитаем ток в цепи со светодиодами:

I=(Uпит-(Uпрямое напряжение светодиода*3))/R,

I=(12 В-2.8В*3)/100 Ом=0.036 А=36 мА

C помощью резистора R1 можно регулировать яркость светодиодом, а также данный резистор используется для надежности.

Рассчитаем мощность одного светодиода:

P=U*I=2.8*0.022=0.0616 Вт=61.6 мВт.

Рассчитаем телесный угол:

Ω=2π (1 — cos(θ/2)),

Ω=2π (1 — cos(10/2))= 2*3.14 (1 — cos(10/2))=0.0238 ср

Где θ – угол раскрыва диаграммы направленности излучения.

Рассчитаем световой поток:

Ф= I_v × Ω,

Ф=1500 мккд*0.0238=34.5 мклм

Где I_v — сила света светодиода.

Рассчитаем полный световой поток:

Ф0=4** I_v,

Ф0=4*3.14*1500 мккд=18.8 млм

Рассчитаем яркость:

В=I/S*cos,

Пусть cos=1, тогда