مدارهای الکترونیکی معمولاً نیاز به انتقال وضعیت کار خود دارند و چراغ های شاخص یک راه ساده برای برآورده کردن این نیاز می شوند.چراغ های LED مصرف انرژی کمتری نسبت به منابع نور سنتی دارندمصرف انرژی کم چراغ های LED یک مزیت قابل توجهی در ابزارهای سیستم جاسازی شده است که در آن قدرت باتری می تواند بسیار ارزشمند باشد.
اگر یک سیستم سیگنال پایه با تنها سه رنگ قرمز، زرد و سبز برای کار مورد نیاز است، یک چراغ شاخص ساده RYG می تواند نیازهای را برآورده کند.چراغ قرمز نشان دهنده خطر یا توقف استسیستم RYG یک راه حل سنتی است که برای پانل های ابزار پایه و برج های سیگنال صنعتی استفاده می شود.
شاخص های LED قرمز، سبز و آبی (RGB) با توجه به حالت مورد نظر در رنگ های مختلف روشن می شوند و در نتیجه عملکرد نمایش بصری را به دست می آورند.چراغ های شاخص LED RGB رنگ های غنی و اطلاعات ظریف بصری بیشتری را ارائه می دهندبه عنوان مثال، محدوده دما در نوار شیب نیاز به سایه های مختلف رنگ برای نشان دادن سطوح دما.
علاوه بر این، چراغ های شاخص LED RGB می توانند برای نمایش رنگ مورد نظر تنظیم شوند، که قابلیت عملکرد دو یا سه چراغ شاخص مختلف را فراهم می کند، بنابراین فضای کمتری را نیاز دارد.
چراغ های شاخص LED RGB به طور گسترده ای استفاده می شوند، از جمله صفحه نمایش در ماشین آلات محکم، دستگاه های خانگی هوشمند و سیستم های جاسازی شده در کاربردهای صنعتی. به عنوان مثال،سری Q10/14/16/19/22 APEM RGB (شکل 1) می تواند انتخاب رنگ تقریباً نامحدود را با طول عمر تا 100000 ساعت ارائه دهدLED RGB معمولاً انتخاب مورد علاقه برای ابزارها و مترهای مدرن است زیرا این محصول می تواند رنگ های بیشتری را با مصرف انرژی کمتری تولید کند.
چراغ های LED RGB سری APEM Q10/14/16/19/22
چراغ های شاخص LED RGB APEM را می توان با استفاده از تکنولوژی PWM کنترل کرد تا ظاهر رنگارنگ را به دست آورد.
اصل کار LED RGB
راننده نمایشگر رنگ را با کنترل جریان ارسال شده به LED کنترل می کند. از 8 بیت برای نشان دادن مقدار رنگ مورد نیاز برای هر کانال (R، G یا B) استفاده می کند. به عنوان مثال،مقدار 8 بیت کانال قرمز، 00000000 نشان می دهد که سنتز نهایی حاوی هیچ جزء قرمز نیست. از آنجا که هر مقدار 8 بیتی از ترکیبی از 0 و 1 تشکیل شده است،هر ماژول رنگی می تواند 28 (یا 256) مقدار مختلف را از 0 تا 255 ارائه دهد.
هرکدام از این 256 مقدار نشان دهنده یک تغییرات ظریف در شدت رنگ های قرمز، سبز و آبی است. با تنظیم 256 مقدار عناصر قرمز، سبز و آبی در ترکیب های مختلف،طراحان مدار می توانند میلیون ها رنگ را به دست آورند، به طور خاص 256 x 256 x 256 یا 16.7 میلیون رنگ (شکل 2).
مدل نقشه برداری مکعب برای رنگ های RGB
شکل 2: مدل رنگی RGB به مکعب نقشه برداری شده است. محور افقی ایکس نشان دهنده مقادیر قرمز در حال افزایش به سمت چپ است، محور Y نشان دهنده مقادیر آبی در حال افزایش به سمت راست پایین است،و محور عمودی z نشان دهنده ارزش های سبز در حال افزایش به سمت راست بالا. منشاء واقع در قله پنهان با سیاه مطابقت دارد. (منبع تصویر: SharkD، CC BY-SA 4.0) ؛ ویکی کامنز)
به عنوان مثال، سه جزء ارزش های RGB برای قرمز قرمز به شرح زیر تنظیم شده اند: R: 255، G: 0، B: 255. در عین حال، ارزش های RGB بنفش روشن R: 223، G: 255 و B: 0 هستند.
برای اینکه نور LED RGB یک رنگ خاص را نشان دهد، لازم است که شدت اجزای قرمز، سبز و آبی را با تنظیم قدرت تحویل داده شده به هر ماژول رنگی تنظیم کنید.دو روش برای تیره شدن پویا LED وجود دارد: کاهش جریان ثابت (CCR) و تعدیل عرض پالس (PWM).
روش CCR با کاهش جریان ارسال شده به LED، خروجی نور را تغییر می دهد. این روش هم ساده است و هم دارای برخی از مزایای آن است. از سوی دیگر، روش PWM جریان ثابت را حفظ می کند،اما به جای اینکه به طور مداوم جریان را به LED تحویل دهد، آن را به صورت پالس سریع تحویل می دهد، LED را چندین بار در ثانیه روشن و خاموش می کند. شدت نور منتشر شده توسط LED به طور مستقیم متناسب با زمان روشن شدن جریان است،که به نام " چرخه وظیفه " است.
PWM یک تکنیک مفید برای کنترل چراغ های LED RGB است، زیرا کنترل دقیق تولید رنگ نهایی را امکان پذیر می کند.این تکنولوژی همچنین آسان است برای استفاده از میکروکنترلرها برای کنترل دیجیتال، تغییر خروجی بین سطوح بالا و پایین.
طراحی زیبایی نور شاخص LED RGB
اگر چراغ های شاخص در صفحه نمایش و پانل های کنترل ابزار الکتریکی و رابط های انسان و ماشین (HMI) استفاده شوند، باید به طور کامل با تجهیزات ادغام شوند.LED های دو پین سنتی معمولاً باید بر روی یک پایه محکم ثابت شوند و معمولاً از سوراخ های پانل بیرون می آیندچراغ های شاخص LED برجسته ممکن است با جذابیت زیبایی دستگاه در ذهن طراح مطابقت نداشته باشد. علاوه بر این، خطر آسیب به قسمت برجسته نور شاخص وجود دارد.
از سوی دیگر، چراغ های شاخص نصب شده بر روی پانل می توانند بر روی پانل نصب شوند، طراحی و نصب را ساده می کنند.مرز به عنوان یک براکت نصب در حالی که اطمینان از زیبایی بصریطرح مرزی دارای یک بافت پولیش شده است تا از نوردهی LED از پانل جلوگیری شود و به راحتی آسیب ببیند.
حتی در طرح مرز، چراغ های LED RGB می توانند با لبه های جاسازی شده یا برجسته نصب شوند. قاب فلاش با پانل فلاش است و به آن ظاهر شیک و مدرن می دهد.در مقابلاگر شما نیاز به مشاهده رنگ های نمایش داده شده از زاویه های مختلف، شما می توانید از این روش استفاده کنید.اين نطفه ي کوچيک به خصوص مفيد استاین مرز بالا آسان تر برای شناسایی زمانی که در محیط های آفتابی در فضای باز و یا محیط های صنعتی با نور درخشان نصب می شود.چگونه برای انتخاب یک مرز در نهایت بستگی به برنامه های کاربردی خاصدر محیط های کم نور، روشنایی نورهای شاخص باید روشن تر و قابل مشاهده تر باشد، بنابراین نورهای شاخص بالا انتخاب بهتری است.سپس نصب جاسازی شده انتخاب بهتری است.
علاوه بر قاب، چراغ شاخص نصب شده بر روی پنل، طراح مدار نیاز دارد تا باز کردن پنل را که می تواند چراغ شاخص را از نظر مکانیکی جا دهد، تعیین کند.برای سرعت بخشیدن به فرآیند نصب، نصب سریع می تواند مورد استفاده قرار گیرد، اما این روش نصب نیاز به برش دقیق تر دارد. علاوه بر این، نور شاخص را می توان از طریق رشته ها به پانل پیچ کرد تا ایمنی را افزایش دهد.به خصوص در محیط های مستعد لرزش شدید. اندازه باز شدن پانل ممکن است متفاوت باشد. چراغ های شاخص LED RGB سری Q APEM دارای باز شدن 10 میلی متر، 14 میلی متر، 16 میلی متر، 19 میلی متر یا 22 میلی متر و گزینه هایی برای لبه های صاف یا برجسته هستند.
انتخاب چراغ LED RGB مناسب
با توجه به گزینه های مختلف، برخی از استانداردها برای تطبیق چراغ های شاخص LED مناسب برای کاربردهای خاص در زیر آورده شده است:
آنود مشترک یا کاتود مشترک: در یک آنود مشترک، دستگاه های تولید کننده نور قرمز، سبز و آبی یک اتصال الکترود مثبت (آنود) را به اشتراک می گذارند، در حالی که در یک کاتود مشترک،اونا يه اتصال الکترود منفی دارندرایورهای LED با استفاده از بسته بندی آنود و کاتود مشترک به اجزای الکترونیکی مختلف نیاز دارند.
نصب از طریق سوراخ یا نصب سطح: انواع نصب چراغ های LED RGB
ابعاد چراغ های شاخص و سوراخ های پانل: (در صورت استفاده از طرح نصب سطح پانل)
روشنایی و زاویه دید چراغ های LED
ولتاژ نامی و جریان: نیاز به مطابقت با محدوده انتظار شده در مدار برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد
روش های کنترل برای چراغ های LED: این روش ها متنوع هستند، از جمله استفاده از کانال های PWM جداگانه از طریق میکروکنترلرها یا استفاده از مدارهای یکپارچه درایور.که در آخر آن می تواند تنظیمات ظریف تر را به دست آورد.
عوامل محیطی مانند لرزش، شوک، گرد و غبار و گرما و یا سرما شدید نوع LED مورد نیاز برای برنامه های کاربردی خاص را تعیین می کند.