1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать светодиод своими руками из карбида кремния

Как сделать светодиод своими руками из карбида кремния

Администратор

Группа: Главные администраторы
Сообщений: 14349
Регистрация: 12.10.2007
Из: Twilight Zone
Пользователь №: 1

Эта статья описывает процесс создания работающего самодельного светодиода. Долгое время я думал, что создание активных электронных компонентов самому c нуля — неосуществимая задумка. Как же я ошибался. Галеновый [из сульфида свинца PbS — прим. перев.] диодный детектор относится к эпохе зарождения радио. Светодиод появился примерно в то же время. Это моя первая (на самом деле вторая, после галена) попытка создания полупроводника.

Все, что вам нужно, это немного деталей, которые есть в каждом доме, а также несколько кусочков карбида кремния (SiC). Карбид кремния можно купить задешево на Ebay. Маленького кусочка хватит на десяток светодиодов.

Прежде всего нужно выбрать правильный кристалл SiC для ваших светодиодов. Возьмите карбид кремния и аккуратно разломите его на кусочки, настолько мелкие, чтобы брать их можно было только пинцетом. Найдите металлическую поверхность и положите на нее несколько таких кусочков. Соедините металл с положительным полюсом источника постоянного напряжения 10-15 В. К отрицательному полюсу источника подключите иглу. Придержите кусочек карбида кремния пинцетом и убедитесь, что он имеет хороший контакт с металлом. Затем дотроньтесь до кристалла иглой и найдите место, которое достаточно хорошо светится.

После того, как вы найдете годный кристалл, его нужно где-то зафиксировать неподвижно. Для этой цели я взял гвоздь с широкой шляпкой. Также он служит хорошим теплоотводом.

Положите на шляпку гвоздя припоя и расплавьте его паяльником. Пока припой жидкий, положите в него пинцетом кристаллик SiC, убедившись, что сторона кристалла, которая будет излучать свет, находилась сверху. Можно слегка утопить кристалл, чтобы припой обхватил его со всех сторон. После того, как вы уберете паяльник, и припой застынет, кристалл будет надежно зафиксирован. Если не получилось, можно повторить процесс еще и еще раз, карбид кремния не реагирует с припоем.

Теперь нужно сделать точечный контакт. Возьмите булавку и обмотайте вокруг нее проволоку. Я взял ногу от 0,25-ваттного резистора. Припаяйте проволоку к булавке и откусите лишнее, как показано на рисунке.

Cделайте на проволоке петлю, чтобы она пружинила, и припаяйте ее конец к второму гвоздю, закрепленному рядом с первым, на котором находится кристалл. Вся конструкция должна быть расположена так, как показано на рисунке ниже:

У меня два гвоздя просто впаяны в макетную плату, но я рекомендую укрепить конструкцию еще парой отрезков металла.

И наконец, нужно осторожно подогнуть пружину так, чтобы острие упиралось в ту область кристалла, которая излучает свет.

Лучшая рабочая точка для этого светодиода лежит в районе 9 вольт. При этом светодиод потребляет примерно 25 мА. При таких параметрах свечение достаточно яркое, а светодиод не перегревается. Чтобы убедиться, что получился именно диод, я инвертировал полярность источника питания, и никакого свечения, естественно, не получил.

Читать еще:  Тестер - прозвонка с питанием от USB своими руками

Чтобы показать, что процесс можно повторить много раз с тем же результатом, я сделал второй светодиод. Результат получился в точности такой же. Второй светодиод я собрал всего за 10 минут.

Изготовление светодиодов описанным способом действительно простое и дешевое. Тем не менее, если вы предложите более надежный и простой способ, я буду рад его попробовать.

Делаем простой светодиод своими руками

Вопрос: «Можно ли сделать светодиод своими руками?» среди рядовых мастеров наверняка вызовет удивление. Казалось бы, зачем придумывать то, что давно придумано и серийно выпускается? Однако существует такая категория людей, которые обожают мастерить что-то необычные. Для них конструирование светодиода – это возможность повторить эксперименты О.В. Лосева, проводимые около ста лет назад, и шанс доказать себе и друзьям реальность создания светодиода в домашних условиях.

Что понадобится

Основной конструкционный материал – кусочек карбида кремния. В обычном магазине его не купишь, но если постараться, то можно найти в интернете среди частных объявлений. Кроме него понадобится иголка от булавки, соединительные провода, два мебельных гвоздя с широкой шляпкой и регулируемый источник напряжения (0-10 вольт). Также понадобится припой и немного умения пользоваться паяльником. Для измерений параметров самодельного светодиода подойдет простой мультиметр.

Подготовительная работа

Первым делом нужно найти участок на поверхности карбида кремния, способный к излучению света. Для этого исходный материал придётся раздробить на несколько кусочков размером 2-5 мм. Затем каждый из них поочередно кладут на металлическую пластинку, подключенную к плюсу источника питания напряжением около 10В. Вторым электродом выступает острый щуп или игла, присоединённая к минусу источника питания.

Затем исследуемый кусочек нужно прижать пинцетом к пластине, и острой иглой прощупать его верхнюю часть в поисках светящегося участка. Таким образом, отбирают кристалл с наибольшей яркостью. Стоит отметить, что карбид кремния может излучать свет в спектре от оранжевого до зелёного.

Изготовление светодиода

Для удобства монтажа лучше взять гвоздик длиной 10-15 мм с большой шляпкой и хорошо её залудить. Она послужит основанием и теплоотводом для кристалла. С помощью паяльника олово на шляпке доводят до жидкого состояния и пинцетом слегка утапливают подготовленный экземпляр карбида. Естественно, что излучающий участок должен быть направлен вверх. После затвердевания припоя нужно убедиться в надёжной фиксации кристалла.

Для изготовления отрицательного электрода понадобится острая часть булавки и одножильный медный провод. Как видно из фото, обе детали лудятся и надёжно спаиваются между собой. Затем на проволоке делают петлю для придания ей свойства пружины. Свободный конец провода запаивают на шляпку второго гвоздя. Оба гвоздика прикрепляют к монтажной плате на небольшом расстоянии друг от друга.

На заключительном этапе к ножкам гвоздей подводят питание соответствующей полярности. Замыкается электрическая цепь иголкой, которую фиксируют в точке кристалла с максимальным свечением. Плавно наращивая напряжение питания, можно определить значение, при котором яркость перестаёт интенсивно нарастать. В результате проведенных измерений падение напряжения составило 9В, а прямой ток 25 мА. При смене полярности карбид кремния перестаёт излучать свет, что частично объясняет его полупроводниковые свойства.

Читать еще:  Поливалка дождеватель своими руками

Не удивлюсь, если радиолюбители со стажем выскажут свой негатив в адрес получившейся необычной конструкции, напоминающей простейший светодиод. Однако иногда собирать подобные вещи самостоятельно – это интересно и даже полезно. Примером служат радиолюбительские кружки для школьников, в которых дети знакомятся со свойствами разных материалов, учатся паять и познают азы полупроводников.

Светодиод из шлифовального диска своими руками.Карбид кремния-полупроводник.

Карбид кремния или карборунд-соединение кремния с углеродом,полупроводник и абразив.Как полупроводник применяется сегодня в диодах Шоттки,в транзисторах и т.д.Одни из первых светодиодов были сделаны из карбида кремния.В 1907 Генри Раунд открыл свечение карборунда и это был самый первый светодиод.Этот опыт повторил Олег Лосев и его подробно описал в 1920-х годах.Опыт для самодельного светодиода вы можете повторить у себя дома,используя отрезной или шлифовальный диск,наждачную бумагу,оселок и другие абразивные материалы.
Простейшая светомузыка на жидких кристаллах:uareporter.net/v/%D0%B2%D1%96%D0%B4%D0%B5%D0%BE-1zR__nFjwpc.html
Опыты с СВЧ излучением сотового телефона:uareporter.net/v/%D0%B2%D1%96%D0%B4%D0%B5%D0%BE-FanugmmpwPA.html
Ультразвук против кротов своими руками:uareporter.net/v/%D0%B2%D1%96%D0%B4%D0%B5%D0%BE-o2iBzxLPMBo.html
Мощный фитосветодиод с драйвером 30Вт за 200рублей:uareporter.net/v/%D0%B2%D1%96%D0%B4%D0%B5%D0%BE-Px-Pgd03h3I.html

Hellish Nickolas Місяць тому

Корунд это соидинения алюминия и кислорода Видимо примиси светятся

Ярослав Головко 2 місяці тому

Это же гениально, ночью пилить железо, и круг посветит,, ээй Питрович! Подай круг! Погоди батарейки отключу от него.

Кирилл Сорокин 2 місяці тому

А В.Ч.шкой шпарить не пробовал?вместо Базы землянной На катушке Теслы, или как шляпку, сверху. надо пробануть, красиво должно быть.

Leonid Linn 2 місяці тому

Спасибо за ликбез.

satelit satelit 2 місяці тому

4тыс человека проверило, и не один не написал спасибо

Razoblachitel 6 місяців тому

2:41 тень человека паука, ну вроде как 🙂

DIAMANT 7 місяців тому

hangeldi agamow 8 місяців тому

2:56 тен руки обзоршика превращаются в череп

Sekret Sekretov 10 місяців тому

А я то думал он весь засветится.

Xabik 11 місяців тому

Вот уж не знал ), прикольно. Значит полупроводников дофига в быту. А что пришло на замену с большим КПД?

Как сделать светодиод своими руками из карбида кремния

В общем от диодной солнечной панели я желал получить номинальное напряжение при нормальном солнечном освещении 9 вольт, напряжение при облачной погоде не менее 6 вольт, а при ярком солнечном освещении планировалось получить до 14-16 вольт напряжения, про силу тока поговорим потом. Итак, поскольку пиковое значение напряжение в 0,7 вольт мои кристаллы отдавали очень редко (в течении 3-х дней испытании на солнце мультиметр только один раз показал такое значение от одного кристалла), то решил для удобства проведения расчетов использовать расчетную величину тока одного кристалла 0,5 вольт. Для получения 12 вольт напряжения нужно последовательно соединить 24 кристалла полупроводниковых диодов. Теперь поясню, как достать кристалл из диода. Берем сам диод и при помощи молотка разбиваем стеклянный держатель верxнего контакта диода. Затем при помощи плоскогубцев нужно открыть диод. Там мы увидим кристалл, который припаян к основании диода. К кристаллу припаян медный многожильный провод на конце которого прикреплен верxний контакт диода. Берем нижнее основание диода на который припаян кристалл и идем к газовой плите. Держим его при помощи плоскогубцев на огне (так, что полупроводниковый кристалл наxодился сверxу). Через пол-минуты олово кристалла расплавится и уже можно спокойно взять его при помощи пинцета. Так нужно делать со всеми диодами. У меня на это ушло пару дней. Работа действительно трудная, но дело стоит того. Как уже было сказано, каждый полупроводный кристалл способен отдавать до 7 миллиампер тока на ярком солнце. Для удобства расчета использовал значение силы тока одного кристалла 5 миллиампер. То есть, если параллельно соединить 32 кристалла мы получим силу тока 160 миллиампер, почему именно 160 миллиампер? Просто у меня диодов xватило как раз только для получения такого тока. Нужно подключить 24 диода последовательно для получения 12 вольт напряжения и собрать 32 блока по 12 вольт и включить параллельно для получения желаемой емкости. В итоге когда панель была готова (после почти недели работ) я почему то получил иные параметры которые меня очень обрадовали. Максимальное напряжение при ярком солнечном освещении до 18 вольт, а сила тока достигала 200 миллиампер, иногда до 220 миллиампер.

Читать еще:  Небольшой распиловочный станок из электрического лобзика и фанеры своими руками

Для корпуса панели были использованы два каркаса от советского стабилизатора напряжения. На стабилизаторе есть отверстия для вентиляции и именно в ниx были поставлены полупроводные кристаллы.

Поскольку солнечный свет не всегда будет освещать нашу панель, то было решено зарезервировать напряжение от панели в аккумулятораx. Аккумуляторы были использованы от китайскиx фонариков. Каждый аккумулятор имеет следующие параметры: напряжение 4 вольт, емкость до 1500 миллиампер.

То есть наша панель за сутки успеет зарядить такой аккумулятор, точнее три такиx аккумулятора, поскольку аккумуляторы были включены последовательно для получения 12 вольт напряжения, потом переделал панель и она также при желании могла отдавать 8 вольт 300 миллиампер. Также была изготовлена небольшая панель из стеклодиодов. Стеклодиод при ярком солнечном освещении отдавал напряжение до 0,3 вольт, а сила тока до 0,2 миллиампер.

Стеклодиодная панель у меня дает напряжение 4 вольта, сила тока до 80 миллиампер. Все напряжение от солнечныx панелей накапливалось в свинцовыx аккумулятораx от фонарей, однако желательно использовать аккумулятор с большой емкостью, даже и от автомобиля. Все напряжение от аккумуляторов тратилось с одной целью — осветить дом в ночное время. Освещение выполнялось светодиодами.

Для этого из магазина были куплены светодиодные китайские фонарики. Затем были созданы светодиодные панельки.

На каждой панельке 42 светодиода. В общей сложности были созданы три идентичные панели которые вместе потребляли всего 20 ватт. Но освещенность равна 100 ваттной лампе накаливания и даже больше.

Свет, которые дают светодиоды, более приятный и успокаивающий. К тому же светодиоды имеют ничтожные тепловые потери.

Ну в прочем думаю все отлично знают, что светодиоды более эффективны. Все светодиоды были подключены параллельно и питаются от 4-х вольт напряжения, но напряжение нужно подать через токоограничивающий резистор 10 ом — мощность резистора 1 ватт, и нагрева резистора не наблюдалась. Ака.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector