كيفية استخدام الديودات الضوئية...
1) القطبية (polarity)...
في عالم الإلكترونيات تحدد القطبية ما إذا كان المكون الإلكتروني متماثلا أم لا. بكون الديودات الضوئية نوعاً من أنواع الديودات في الأساس فهي تسمح بسريان التيار في اتجاه واحد فقط. وعندما لا يسري تيار لا تكون هناك إضاءة. وهذا يعني أيضاً لحسن الحظ أن توصيل الديودات الضوئية بشكل عكسي لا يتسبب في تلفها، بل لا تضيء فحسب.الطرف الموجب من الديود الضوئي يُسمى المصعد (anode) ويكون هذا الطرف أكثر طولاً، أما الطرف الآخر السالب فيسمى المهبط (cathode). يسري التيار من المصعد إلى المهبط ولا يسري أبداً في الاتجاه المعاكس. عند توصيل الديود الضوئي بشكل عكسي يكون بإمكانه منع الدائرة بالكامل من العمل عن طريق إيقاف سريان التيار. لذلك لا تنزعج إذا توقفت دائرتك عن العمل عند توصيل ديود ضوئي بداخلها؛ فقط قم بعكس التوصيل الخاص به.
2) زيادة التيار = زيادة الضوء...
تعتمد إضاءة الديود الضوئي بشكل أساسي على مقدار التيار الذي يستهلكه. وهذا يعني أمرين؛ الأمر الأول هو أن الديودات فائقة الإضاءة (super bright LEDs) تستهلك البطاريات بشكل أسرع، لأن الزيادة في الإضاءة تأتي بسبب الزيادة في استهلاك الطاقة. الأمر الثاني هو أنه يمكنك التحكم في مدى إضاءة الديود الضوئي من خلال التحكم في كمية التيار المار به.3) هناك حدود للطاقة التي تتحملها الديودات الضوئية...
إذا قمت بتوصيل ديود ضوئي بمصدر للتيار مباشرةً فسيقوم باستهلاك أقصى قدر ممكن من الطاقة، وبالتالي سوف يتلف على الفور. لذلك من الضروري أن يتم تحديد كمية التيار المار خلال أي ديود ضوئي.لذلك نقوم باستخدام المقاومات (resistors) لهذا الغرض. تقوم المقاومات بالحد من سريان الإلكترونات (التيار) في الدائرة وبالتالي تحمي الديود الضوئي من استهلاك تيار زائد. لا تقلق بخصوص الحسابات المطلوبة لتحديد أفضل قيمة للمقاوم الذي يجب استخدامه؛ إنها حسابات بسيطة وسهلة. يمكنك معرفة المزيد عن ذلك في درسنا الخاص بالمقاومات.
إذا لم تكن تريد استخدام الرياضيات فلا بأس؛ في الجزء التالي سنتعرف على كيفية معرفة قيمة المقاوم الأمثل للاستخدام بدون أي حسابات.
تحديد قيمة المقاومة المطلوبة بدون حسابات...
سنتعرف أيضاً على بعض القواعد التجريبية لتشغيل الديودات الضوئية. كما عرفت من المعلومات التي أوردناها بالجزء السابق، تحتاج لبطارية والمُقاوم وديود ضوئي. نقوم باستخدام البطاريات كمصدر للطاقة لأنها متوافرة وسهلة الاستخدام ولا ينتج عنها كميات خطرة من التيار.
النموذج الأساسي لدائرة الديود الضوئي بسيط للغاية، فقط قم بتوصيل بطاريتك بمُقاوم وديود ضوئي على التوالي، كما في الشكل التالي:
قيمة المقاومة التي تناسب معظم الديودات الضوئية هي 330Ω. يمكنك استخدام الحسابات لحساب قيمة المقاومة التي يجب استخدامها بدقة، لكن في هذا الجزء سنتعرف على كيفية تحديد قيمتها تقريبياً بدون حسابات. سنبدأ بتوصيل مقاوم بقيمة 330Ω في الدائرة ثم نرى ما يحدث.
ما يميز المقاومات هو أنها تقوم بتبديد أي طاقة زائدة على شكل حرارة، لذلك إذا وجدت أن درجة حرارة المقاوم ترتفع فيجب أن تستخدم مقاومة أقل في القيمة. أما إذا كانت قيمة المقاومة صغيرة فأنت تعرض ديودك الضوئي للخطر ومن الممكن أن يتلف! إليك خريطة تدفق لمساعدتك في تصميم دائرة الديود الضوئي الخاص بك وتحديد قيمة المقاومة اللازمة باستخدام طريقة التجربة والخطأ(trial and error) ويجب أن يكون لديك مجموعة من المقاومات والديودات الضوئية لاستخدامها.
هناك طريقة أخرى لإضاءة الديود الضوئي ببساطة تتمثل في توصيله ببطارية ساعة! يمكن توصيل الديودات الضوئية ببطارية الساعة مباشرة لأنها لا يصدر عنها تيار يكفي لتدمير الديود الضوئي. فقط قم بوضع بطارية ساعة CR2032 بين طرفي الديود الضوئي بحيث يتم توصيل الطرف الأكثر طولاً من الديود الضوئي بالجانب الموجب (مكتوب عليه +) من البطارية، وبعد ذلك قم بتثبيتهما معاً باستخدام شريط لاصق. يمكنك أن تقوم بإضافة مغناطيس لتثبيت الديود المضيء على أي شيء معدني.
إذا لم تحصل على نتيجة مرضية باستخدام طريقة التجربة والخطأ فيمكن بالتأكيد استخدام آلتك الحاسبة لتحديد قيمة المقاومة حسابياً بدقة. ولا تحمل هماً، فحساب قيمة تلك المقاومة امر بسيط للغاية. لكن قبل أن تقوم بحساب قيمة المقاومة تحتاج لمعرفة قيمة التيار الأمثل (optimal current) للديود الضوئي. لذلك نحن بحاجة للاطلاع على صحف البيانات....
قبل أن نتعرف على كيفية قراءة صحف البيانات الخاصة بالديودات الضوئية دعنا نقوم بتوصيل البعض منها. 
سنتعرف أيضاً على بعض القواعد التجريبية لتشغيل الديودات الضوئية. كما عرفت من المعلومات التي أوردناها بالجزء السابق، تحتاج لبطارية والمُقاوم وديود ضوئي. نقوم باستخدام البطاريات كمصدر للطاقة لأنها متوافرة وسهلة الاستخدام ولا ينتج عنها كميات خطرة من التيار.
النموذج الأساسي لدائرة الديود الضوئي بسيط للغاية، فقط قم بتوصيل بطاريتك بمُقاوم وديود ضوئي على التوالي، كما في الشكل التالي:
قيمة المقاومة التي تناسب معظم الديودات الضوئية هي 330Ω. يمكنك استخدام الحسابات لحساب قيمة المقاومة التي يجب استخدامها بدقة، لكن في هذا الجزء سنتعرف على كيفية تحديد قيمتها تقريبياً بدون حسابات. سنبدأ بتوصيل مقاوم بقيمة 330Ω في الدائرة ثم نرى ما يحدث.
ما يميز المقاومات هو أنها تقوم بتبديد أي طاقة زائدة على شكل حرارة، لذلك إذا وجدت أن درجة حرارة المقاوم ترتفع فيجب أن تستخدم مقاومة أقل في القيمة. أما إذا كانت قيمة المقاومة صغيرة فأنت تعرض ديودك الضوئي للخطر ومن الممكن أن يتلف! إليك خريطة تدفق لمساعدتك في تصميم دائرة الديود الضوئي الخاص بك وتحديد قيمة المقاومة اللازمة باستخدام طريقة التجربة والخطأ(trial and error) ويجب أن يكون لديك مجموعة من المقاومات والديودات الضوئية لاستخدامها.
هناك طريقة أخرى لإضاءة الديود الضوئي ببساطة تتمثل في توصيله ببطارية ساعة! يمكن توصيل الديودات الضوئية ببطارية الساعة مباشرة لأنها لا يصدر عنها تيار يكفي لتدمير الديود الضوئي. فقط قم بوضع بطارية ساعة CR2032 بين طرفي الديود الضوئي بحيث يتم توصيل الطرف الأكثر طولاً من الديود الضوئي بالجانب الموجب (مكتوب عليه +) من البطارية، وبعد ذلك قم بتثبيتهما معاً باستخدام شريط لاصق. يمكنك أن تقوم بإضافة مغناطيس لتثبيت الديود المضيء على أي شيء معدني.
.
.
.
.
تابع