• Tag Archieven halfgeleider
  • LED-symbool: de betekenis, variaties en polariteit

    LED-symbool: De betekenis, variaties en polariteit
    LED-symbool: De betekenis, variaties en polariteit

    In de elektronica heeft elke component een eigen grafische weergave in het schakelschema. Met behulp van deze symbolen kunnen we snel de structuur en het werkingsprincipe van de schakeling begrijpen. Het symbool van de lichtgevende diode (LED) is een van de meest voorkomende en gemakkelijkst te herkennen symbolen. Een LED-symbool geeft niet alleen aan dat er een LED-component in de schakeling aanwezig is, maar informeert ons ook over de polariteit, de werkingsrichting en de specifieke rol die de LED in de schakeling speelt.

    Deze blog geeft je een systematisch inzicht in de structuur van LED-symbolen, veelvoorkomende tekenmethoden, hun toepassingen in schakelschema’s en een aantal historische achtergronden bij de ontwikkeling van LED-diodes. Daarnaast laat dit artikel je ook zien hoe je snel de anode en kathode van een LED kunt identificeren, waarom er verschillende LED-kleuren zijn en welke veelvoorkomende typen LED’s in huidige elektronische producten voorkomen. Al met al heb je na het lezen van dit artikel een uitgebreide en diepgaande kennis van lichtgevende diodes (LED’s).

    Lichtgevende diode begrijpen

    LED’s, de volledige naam is Light Emitting Diode, zijn een zeer belangrijke halfgeleider in de elektronica. Net als gewone diodes kan stroom er slechts in één richting doorheen en wordt deze in de tegenovergestelde richting geblokkeerd. LED’s kunnen echter niet alleen de stroomrichting regelen wanneer ze in doorlaatrichting zijn voorgespannen, maar ook direct licht uitzenden.
    Het licht dat een led uitstraalt, is niet één lichtbron, maar wordt bepaald door de led-chip erin. Het halfgeleidermateriaal in de chip en de grootte van de energiebandafstand bepalen de golflengte en kleur van het licht, wat de verschillende led-kleuren zijn die we vaak zien.
    Dankzij het lage stroomverbruik, de lange levensduur en de snelle responstijd worden LED’s veelvuldig toegepast in diverse sectoren: van stroomindicatielampjes op elektronische apparaten tot koplampen van auto’s, verkeerslichten, reclamedisplays en zelfs krachtige verlichtingssystemen in huishoudens en industrieën. Ook in specifieke sectoren zoals infraroodcommunicatie en optische detectie spelen LED-diodes een onvervangbare rol.

    LED-symbool:

    Het LED-symbool is een verbeterde versie van het reguliere diodesymbool. De structuur bestaat uit verschillende onderdelen:

    • Een driehoek wijst naar een rechte lijn: Dit deel is hetzelfde als dat van een gewone diode, wat aangeeft dat de stroom alleen van de anode naar de kathode kan stromen, wat de unidirectionele geleidingskarakteristiek van de diode weerspiegelt.

    • Twee kleine pijltjes die naar buiten wijzen: dit is het belangrijkste verschil met gewone diodes. De pijltjes geven aan dat de led licht kan uitzenden, wat symboliseert dat er fotonen vrijkomen uit de led-chip.
    Lees verder  Bericht ID 47974


  • Zonnepanelen

    Mono en poly
    Monokristallijn & Polykristallijn panelen herkennen

    Zonnepanelen zetten licht om in elektrische spanning. Dat noemen we een fotovoltaïsche reactie, daarom heten zonnepanelen ook wel fotovoltaïsche (in Engels photo voltaic), of PV-systemen. Met de elektrische spanning wordt elektriciteit (stroom) opgewekt.

    Hoe werken zonnepanelen?

    Al in 1839 ontdekte de Franse natuurkundige Becquerel dat het mogelijk is om elektriciteit op te wekken uit zonlicht. Dit heet het photovoltaïsch effect. In de meeste systemen wordt hiervoor silicium (een halfgeleider) gebruikt. Energie van de zon kan elektronen losmaken in het silicium. Hierdoor ontstaat spanning in een zonnecel. Door meerdere zonnecellen achter elkaar te schakelen in een zonnepaneel kan er stroom gaan lopen. Voor het opwekken van stroom hebben zonnepanelen niet per se direct zonlicht nodig.

    Ook op een bewolkte dag levert een zonnecel elektriciteit.

    Zonnepanelen zijn duurzaam: ze zetten zonne-energie om in stroom. Daarvoor hoeft de zon niet fel te schijnen: ook op een bewolkte dag leveren jouw panelen elektriciteit. De populairste zonnepanelen zetten 12 tot 16 procent van het zonlicht dat erop valt om in elektriciteit. In 2 jaar heeft een zonnepaneel al meer energie bespaard dan het kostte om het paneel te maken. Daarna leveren jouw zonnepanelen nog 23 jaar milieuwinst!

    Watt-piek! Lees verder  Bericht ID 47974


  • NTC of PTC weerstand

    De NTC of PTC-weerstanden NTC-weerstand PTC-weerstand (het algemeen gebruikte symbool voor NTC/PTC weerstanden in schakelingen)

    Links het symbool voor een NTC-weerstand en rechts het symbool voor een PTC-weerstand
     

    In de elektronica-wereld worden NTC of PTC-weerstanden ook wel met Negatieve TERMISTOR of Positieve TERMISTOR genoemd
     

    Maar vaak zal in componentenlijsten als benaming NTC of PTC gehanteerd worden.
     

    Als eerste de NTC-weerstand

     

    De afkorting NTC van een NTC-weerstand, staat voor Negative Temperature Coëfficiënt.
     

    Dit betekent dat de weerstands-waarde zal afnemen waneer de temperatuur gaat toenemenbinnen een bepaald bereik.
     

    De vergelijking van Arrhenius geeft het verband tussen weerstand en temperatuur
     

    Naarmate de NTC meer elektrisch vermogen opneemt, zal de temperatuur hoger zijn dan de omgevingstemperatuur.
     

    Bij gebruik als temperatuursensor dient dit effect tot een minimum te worden beperkt.
     

    De zelf-opwarming kan ook nuttig aangewend worden, bijvoorbeeld om een inschakel-stroompiek te begrenzen.
     

    De NTC is een halfgeleider-component. Het materiaal is gewoonlijk een metaaloxide, waaraan sporen van metaaloxiden met een andere valentie zijn toegevoegd.

    Vaak zijn NTC’s uitgevoerd in een schijfvorm met de twee parallel lopende aansluitdraden in het vlak van de schijf.
     

    Metalen uitvoeringen met een stukje draadeind eraan om een betrouwbare bevestiging (thermisch contact) op een koelplaat mogelijk te maken komen voor bij de grotere vermogen NTC.

    Er bestaan ook SMD-uitvoeringen van de NTC.
     

    NTC met kleurcode
     

    Uitvoering van een NTC welke is voorzien van een kleurcodering als waardeaanduiding.
     

    NTC voor groot vermogen
     

    Een NTC welke is voorzien van schroefdraad, om voor grotere vermogens en/of goed contact ingezet wordt.
     

    NTC in schijf-uitvoering
     

    Een NTC in schijfuitvoering, welke is voorzien van een gestempelde codering
     

    Miniatuur NTC
     

    Klein formaat NTC, welke is voorzien van een contactvlak om via een schroef/bout te monteren.
     

    De weerstandswaarde van de NTC wordt vastgelegd bij een temperatuur van 25°Celsius en heeft dan een waarde uit de E12-reeks.
     

    Klik hier voor een volledig overzicht in tabelvorm.
     

    In de tabel ziet u bij 25°Celsius de gegevens VET-gedrukt, omdat dit de referentie-temperatuur is.
     

    Afhankelijk van de waarde heeft een NTC bij -40°Celsius een 13 tot <48/b> maal zo hoge waarde als bij 25°Celsius en bij 150°Celsius een 17 tot 50 keer zo lage waarde.
     

    NTC-weerstanden, kunnen zijn voorzien van een kleurcodering of van een cijfer/letter-combinatie.
     

    Kleurcode NTC
     
    Lees verder  Bericht ID 47974


  • Diode metingen

    Fig. 1: Een niet temperatuur gecontroleerde diode meting.
    Fig. 1: Een niet temperatuur gecontroleerde diode meting.
    DIODE metingen
    DIODE metingen

    Eigenschappen van dioden staan beschreven in datasheets die fabrikanten uitgeven. Halfgeleiders met hetzelfde typenummer kunnen echter een behoorlijke onderlinge spreiding hebben. Of men heeft een volstrekt onbekend type diode in handen. Wil men de exacte eigenschappen weten dan zal het bewuste component aan een aantal metingen onderworpen moeten worden om deze te achterhalen. Dit artikel behandeld een serie metingen die de belangrijkste DC eigenschappen meet.
    De te testen diode is gemerkt met “DUT”, Diode Under Test.


    Invloed eigen opwarming

    Fig. 2: Eenvoudig meetschema voor het opnemen van de diodekarakteristiek.
    Fig. 2: Eenvoudig meetschema voor het opnemen van de diodekarakteristiek.

    De stroom-spanning karakteristiek is een belangrijk gegeven van een diode. Deze curve wordt vaak opgenomen met een schakeling zoals die staat afgebeeld in figuur 2. De meetstroom wordt hier ingesteld met de spanningsbron U en weerstand R. In plaats van hiervan wordt ook wel een stroombron toegepast. Tijdens een handmatige opname van de karakteristiek wordt de spanning van bron U stapsgewijs verhoogt. Bij elke ingestelde spanning loopt er een zekere stroom door de diode DUT die geregistreerd wordt door de ampèremeter A, de spanningsval over de diode wordt gemeten met de voltmeter V.

    Fig. 3: De meetstroom verhoogt de junctie temperatuur waardoor de diodekarakteristiek niet juist wordt gemeten.
    Fig. 3: De meetstroom verhoogt de junctie temperatuur waardoor de diodekarakteristiek niet juist wordt gemeten.

    Bij een handmatige meting vloeit er continu stroom door de diode. Het product van de diodestroom ID en diodespanning UD is het gedissipeerde vermogen die de diode opwarmt. In het begin van de meetprocedure waar de stroom nog klein is, is de opwarming gering. Naarmate de stroom verder wordt opgevoed zal het ontwikkelde vermogen steeds groter worden en de junctie steeds verder in temperatuur stijgen. Dit is weergegeven met de blauwe lijn in figuur 3. Ter vergelijking staat met een rode lijn de diode karakteristiek afgebeeld waarbij de junctietemperatuur constant op 47 °C werd gehouden.

    Door deze temperatuurstijging tijdens de meting verkrijgt men een onbetrouwbaar beeld van de werkelijke diodekarakteristiek. Door deze meetfout lijkt het of de diode een scherpe knik in de karakteristiek heeft en een zeer stijl verder verloop. De werkelijke karakteristiek verloopt meer vloeiend en minder stijl.

    Dit voorbeeld laat zien dat het belangrijk is om de junctietemperatuur nauwkeurig te weten voor een betrouwbaar resultaat. Hoe de diodekarakteristiek wel goed gemeten kan worden staat verder op beschreven.


    Lees verder  Bericht ID 47974