Багатобарвні світлодіоди зявилися слідом за двох кольоровими «червоно-зеленими», коли досягнення технології дозволили розмістити на їх кристалах випромінювачі синього кольору Винахід «синіх» і «білих» світлодіодів повністю замкнуло RGB-коло: тепер стала реальною індикація будь-якого кольору веселки у видимому діапазоні довжин хвиль 450 .. 680 нм з будь насиченістю

Існує кілька способів отримання білого «світлодіодного» світла (саме «світла», оскільки білого «кольору» в природі не існує)

Перший спосіб – на внутрішню поверхню лінзи «синього» світлодіода наноситься люмінофор жовтого кольору «Синій» плюс «жовтий» в сумі дають тон, близький до білого Саме так були створені перші в світі «білі» світлодіоди

Другий спосіб – на поверхню светоізлучателя, що працює в ультрафіолетовому діапазоні 300 .. 400 нм (невидиме випромінювання), наносяться три шари люмінофора, відповідно, синього, зеленого і червоного кольору Відбувається змішування спектральних складових, як в лампі денного світла

Третій спосіб – технологія телевізійних РК-екранів На одній підкладці близько один біля одного розміщуються «червоні», «сині» і «зелені» випромінювачі (як три гармати в кінескопа) Кольорові пропорції задаються різними струмами через кожен випромінювач Остаточне змішування фарб до отримання білого відтінку проводиться светорассеивающей лінзою корпусу

Четвертий спосіб реалізується в так званих «квантових» світлодіодах, у яких на загальну напівпровідникову пластину наносяться червоні, зелені та сині «квантові» точки або, по-іншому, люмінесцентні нано кристали Це перспективний енергозберігаюче напрямок, але поки ще екзотичне

На сьогоднішній день для аматорського практики представляють інтерес багатобарвні світлодіоди третього типу, що мають відводи від трьох випромінювачів Їх можна використовувати для створення повнокольорових пристроїв відображення інформації, наприклад, у вигляді світлодіодних екранів телевізійного формату Один піксель такого екрану може світити синім (470 нм), зеленим (526 нм) або червоним (630 нм) кольором У сумі це дозволяє отримати практично таке ж число відтінків, як і в компютерних моніторах

Багатобарвні світлодіоди бувають чотирьох-, шест восьмівиводние У першому випадку маються три висновки для випромінювачів червоного (R), зеленого (G) і синього (В) кольору, доповнені четвертим висновком загального катода або анода У шестівиводном варіанті в одному корпусі розміщуються три повністю автономних світлодіода RGB або дві двоколірні пари: «червоний-синій», «зелений-синій» Восьмівиводние світлодіоди додатково мають «білий» випромінювач

Цікавий момент Доведено, що більшість чоловіків неточно сприймають колір в червоній частині спектра Винна в цьому сама матінка-природа через гена OPNlLW, що знаходиться в Х-хромосомі У чоловіків цей ген один, а у жінок імеютсядве його копії, які взаємно компенсують дефекти один одного Прояв в побуті – жінки, як правило, добре розрізняють малиновий, бордовий і червоний відтінки, а для багатьох чоловіків такі тони здаються однаково червоними .. Отже, конструюючи апаратуру, треба уникати «конфліктної» колірної гами і не змушувати користувача шукати різницю в дрібних деталях

На Рис 217, а .. і наведені схеми підключення чотирьох-, шест восьмівиводних багатобарвних світлодіодів до MK

Рис 217 Схеми підключення багатобарвних світлодіодів до MK (початок):

R3 * зі о а) струм через кожен з трьох випромінювачів червоного (R), зеленого (G) і синього (В) кольору визначають резистори R2 .. R4 – не більше 20 .. 25 мА на кожну лінію MK Резистор R1 організовує негативну зворотний звязок по струму З його допомогою знижується загальна яскравість світіння при одночасному включенні відразу трьох випромінювачів

б) аналогічно Рис 217, а, але для світлодіода HL1 із загальним анодом і з активним низьким рівнем на виходах MK

в) трьохканальному ШІМ-управління забезпечує повну колірну гамму RGB Опору резисторів R1 .. R3 підбирають в широких межах по субєктивного колірному відчуттю балансу білого при трьох включених випромінювачах Для рівномірного переходу одного кольору в інший потрібен нелінійний закон управління ШІМ Середній струм через одну лінію MK за один період ШІМ не повинен перевищувати 20 .. 25 мА при імпульсному струмі не більше 40 мА

г) аналогічно Рис 217, в, але для світлодіода HL1 із загальним анодом і з активним низьким рівнем сигналів ШІМ

д) в світлодіоді HL1 знаходяться три повністю автономних випромінювача з окремими висновками з корпусу, що дає певну свободу дій Наприклад, можна зробити зєднання індикаторів за схемою як з загальним анодом, так і з загальним катодом Про

Про Рис 217 Схеми підключення багатобарвних світлодіодів до MK (закінчення):

е) імітатор багатоколірного світлодіода Три звичайних світлодіода HL1 . HL3 червоного, зеленого і синього кольору конструктивно розміщуються в одному загальному светорассеивающими корпусі Для кращої імітації оригіналу можна застосувати малогабаритні SMD-світлодіоди

ж) потужні багатобарвні світлодіоди безпосередньо до МК підключати не можна, зважаючи на низьку навантажувальної здатності портів Потрібні транзисторні ключі з допустимим струмом не менше 500 мА для «одноватний» світлодіодів (350 мА) і не менше 1 А для «трехваттних» світлодіодів (700 мА) Живити MK і світлодіод HL1 рекомендується від різних джерел через стабілізатор напруги, щоб перешкоди від комутації потужної навантаження не збивали роботу програми При високій напрузі живлення світлодіода HL1 слід збільшити опору резисторів R4 .. R6 і їх потужність Сам світлодіод треба обовязково встановити на радіатор 5 .. 10 см2

з) шестівиводной світлодіод HL1 управляється від чотирьох ліній MK Комбінуючи НАЙНИЖЧІ / ВИСОКІ рівні можна забезпечити різні колірні відтінки В ідеалі суміш синього і зеленого дає блакитний колір, а суміш червоного і зеленого – жовтий колір

і) востмівиводной світлодіод HL1 дозволяє не тільки змішувати кольори червоний (R), зелений (G), синій (В), а й регулювати їх насиченість додаванням білої складової (W) Кожен з випромінювачів світлодіода HL1 розрахований на робочий струм 350 мА, тому необхідно передбачити заходи з ефективного відведення тепла металевим радіатором

Джерело: Рюмік, С М, 1000 і одна мікроконтролерна схема Вип 2 / С М Рюмік – М: ЛР Додека-ХХ1, 2011 – 400 с: Ил + CD – (Серія «Програмовані системи»)