Ha az emberiség számára veszteséges lenne a LED-ek használata, akkor csak a tudósok korlátozott köre tudna róluk. De egy alapvetően új típusú sugárzású forrás nagyon hatékonynak bizonyult. Az idő múlásával a kis kristályok több darabot kezdtek egyesíteni egy esetben, megtanulták azt is, hogyan lehet megnövelt méretű szuperkristályokat termeszteni. Az eredmény ultra-fényes LED-ek, vagy más néven szuperfényes LED-ek a lehető legszélesebb körben alkalmazhatók.
Önmagában az elemi LED-et 3-5 voltnál nagyobb feszültségre tervezték. Jellemzői lehetővé teszik egy ilyen elem használatát jelzési célokra és díszvilágításra. A tudósoknak azonban számos trükköt alkalmazva sikerült erősebb eszközöket kifejleszteniük. Így születtek meg a 12 voltos szuperfényes szuper LED-ek. Meghajtó segítségével egy 12 V-os eszköz csatlakoztatható magasabb feszültségre, beleértve a 220 V-os hálózatot is.
A 12 voltos szuperfényes szuper LED-ek fő előnye az alacsony energiafogyasztás és egyben erős fény. További előny a LED-ek fényerejének szabályozott változása, amelyhez vezérlőt használnak. Kiderült, hogy az ultrafényes LED-eket használó eszköz csökkentheti vagy növelheti sugárzásának intenzitását.
A LED-ek fényerejének szabályozására impulzusszélesség-modulációt alkalmaznak. Ezzel a módszerrel csökkentheti a fényerőt az izzó rendszeres kikapcsolásával. A lámpa impulzus, és az impulzus paraméterei határozzák meg az izzás intenzitását.
Ez a működési elv lehetővé teszi a nagy fényerejű LED-ek képességeinek bővítését. Ennek eredményeként funkcionálisan működünk:
Vegye figyelembe, hogy a riasztó 5, 12 és akár 14 voltos villogó LED-et használ, ami segít felhívni a figyelmet a kirakatokra, a pultra vagy a pénztárgép ablakára. Kisfeszültségű eszközöket is használnak. A villogó LED egy kicsit másképp van kialakítva, mint a hagyományos jelzőfény. Abba a házba, ahol a kristály található, egy impulzusgenerátor chipet helyeznek el.
Leggyakrabban a szuperfényes, 12 voltos LED-ek helyettesítik az irányított fényt adó halogénlámpákat. Ezért a LED-es lámpák gyártásakor szabványos E14, GU10 és néhány más alapot készítenek.
Minden szuperfényes fényforrás ugyanazokkal a világítási jellemzőkkel rendelkezik, mint a hagyományos LED-ek:
Amikor egy 12 V-os LED-lámpát telepít egy adott eszközre, meg kell értenie, hogy hatékonysága a sugárzás hullámhosszától, vagy egyszerűbben a színétől függ. Itt van egy táblázat, amely a függőséget mutatja.
De ha ezeket a jellemzőket tanulmányozzuk, nem minden ember fogja tudni megérteni, melyik eszköz a megfelelő neki. Sokkal egyszerűbb a döntés az elektromos paraméterek alapján: feszültség, maximális előremenő áram, a készülék teljesítménye.
Ezen kívül vannak más jellemzők is. A szuperfényes LED-ek létrehozhatók egyetlen chip alapján vagy több chipből is. Az olyan jellemzők, mint a hullámhossz és a színhőmérséklet felelősek a ragyogás színéért. Fontos paraméterek az izzási szög, a test mérete és a LED-ek száma egy lámpában.
Az új modellek kifejlesztése újabb modellek megjelenéséhez vezetett megkülönböztető vonás- testalkat. Az ultrafényes 12 voltos LED-ek népszerű háza a "piranha", amelynek négy érintkezője van. Vannak két vezetékes és felületre szerelhető modellek is.
A készülék minden modelljének megvan a maga paramétertáblázata, amelybe belenézve megtudhatja az eszköz működésének jellemzőit.
A szuperfényes LED-ek gyártásának fő problémája a hőelvezetés problémája. A LED-nek nem szabad túlmelegednie, különben a fény intenzitása visszafordíthatatlanul csökken. A szuperfényes, nagy teljesítményű készülékek különösen ki vannak téve a túlmelegedésnek, ezért amikor önszerelés hűtésüket radiátorral kell biztosítani.
Különös figyelmet kell fordítani az elektromos paraméterekre, ne engedje, hogy az utasításban megadottnál magasabb feszültséghez csatlakozzon, és csak a megengedett áramot adja meg. Így a szuperfényes források a lehető leghosszabb ideig ragyoghatnak.
Legyen óvatos a rézvezetékekkel, mert meghajlításuk vagy erős deformációjuk a jelerősség megváltozását okozza.
Sok kérdést kapok az olvasóktól a LED-ek 12 V-os és 220 V-os hálózatra való helyes csatlakoztatásáról. Általában csak azt tudják, hogy a LED csatlakozási séma lehet párhuzamos vagy soros. De a diódák nem csak egyszínűek, hanem háromszínű RGB és négyszínű RGBW is. Vezérlésükhöz RGB vezérlőre van szükség.
A LED fő műszaki jellemzőit három paraméter írja le:
A leggyakoribb LED chipek 3, 6 és 12 voltos egyenfeszültséggel. A 6V-os és 12V-os modelleket főleg autólámpákban használják Háztartási cikkek nincsenek telepítve.
2 csatlakozási mód létezik:
Az első változatban a feszültség stabilizált, meg kell haladnia a diódán átívelő feszültségesést.
Példa.
Ha az esés 1 ledenként 3 V és 12 V, akkor 1 dióda bekapcsolásához 0,1 A névleges működéssel a következő számítást kapjuk:
A második változatban az áramerősség stabilizálódik, és a csatlakozási séma ugyanaz lesz, mint az első változatban, csak az ellenállást kell kizárni. Sorosan kapcsolva azonos névleges áramú jégforgácsok kerülnek kiválasztásra. Ha a meghajtóáram túl nagy, és nagyon szükséges bekapcsolni, akkor párhuzamos áramkör használható. Egy ilyen sémával minden láncban többszörösére csökken.
Sokan tévesen úgy gondolják, hogy ha sorba kapcsolja, akkor az energiafogyasztás változatlan marad, mert az áramot nem kell növelni. Elfelejtik, hogy növelniük kell a tápfeszültséget.
A diagramon kétféle piktogram jelzi. A két nyíl azt mutatja, hogy fényt bocsát ki.
A LED bekötési diagramjának kiszámítása előtt győződjön meg azok paramétereiről és minőségéről. A kínaiak nagyon gyakran csalnak különböző paraméterű vagy kisebb teljesítményű LED-ek csúsztatásával. A kínaiak különösen jól tudnak csalni az SMD 5630-on és az SMD5730-on, a jól ismert teljesítményük 0,5 W. Az 5630 és 5730 számok csak a ház méretét jelzik, például 5,7 mm x 3,0 mm.
Ezt kihasználva 0,07W - 0,1W-os kristályt szerelnek be szabványos házba, majd 0,5W teljesítményűként értékesítik. Vagyis a fényáram 5-ször kisebb lesz, mint amire számítottál. jó példa lesznek LED-es kukoricalámpák, amelyek egyszerűen kis teljesítményű LED-ekkel vannak kirakva 20-130 darabos mennyiségben. Az ilyenek miatt megjelenés, kukorica a vevő szemében erősebbnek tűnik, mint egy hasonló fogyasztású 10 diódás lámpa.
Másokat is készítenek ismert gyártókról, különösen a Cree-ről és a Philipsről. Csak megjelenésükben hasonlítanak az igazi KRI-hez és Flip-hez, műszaki jellemzőik 30-40%-kal rosszabbak.
Az összeszerelés és ellenőrzés hozzávetőleges sorrendje működési módban.
alumínium csillag
A hűtőrendszerre történő telepítés leggyakrabban megköveteli jó felszerelésés készségek. Ezért jobb, ha 1 W, 3 W, 5 W alacsony teljesítményű diódákat vásárol azonnal alumínium vagy réz hordozóra csillag formájában. Így nem melegíti túl a lábakat és nem teszi tönkre a dióda chipet. Ezután a csillagot hővezető paszta segítségével hűtőbordára helyezik.
A huzalok csillaghoz való forrasztásához erősebb forrasztópáka szükséges, mert az alumínium gyorsan hőt vesz fel a forraszanyaggal való érintkezés helyéről.
Az ultrafényes LED-ek állandó stabilizált feszültséghez való csatlakoztatásához áramkorlátozó ellenállást kell használni. 10W-nál nagyobb fogyasztás mellett nem ésszerű a használata.
A leggyakoribbak a következő erővel rendelkeznek:
A leggyakoribb stabilizált források:
Az áramforrásból származó voltok számának csökkentése érdekében szükség van egy stabilizátorra, amely képes beállítani. Általában az Aliexpressen veszem meg őket átlagosan 2 dollárért 2 amperes modellekért, és 5 dollárért egy nagy teljesítményű 5 amperes modulért. Oroszországban az ár túl magas, jobb előre vásárolni, de 2-3-szor többet.
A dióda 1,5 V-ról közvetlenül az akkumulátorhoz való csatlakoztatásához 3 V-ra kell növelni. Ezt kis speciális mikroáramkörökön valósítják meg. Leggyakrabban újratölthető zseblámpákban használják egyetlen AA elemmel. A mikroáramkör lehet Amper stabilizátor, vagy csak feszültséget növelhet. Ha csak a feszültség stabilizálódik, akkor a dióda bekapcsolásához ellenállást kell beállítani, ami szintén energiát fogyaszt. A LED-meghajtó gazdaságosabb zseblámpánál.
Kínai 100 rubelért. kész lapokat árulnak stabilizátorral, ami 1,5-től 2V-tól 5V-ig tud. Azok, akik a forrasztópákával barátkoznak, maguk is meg tudják csinálni, a mikroáramkör gyakorlatilag nem igényel további elemeket.
A legnépszerűbb forrás, minden otthonban van több töltő és egy rakás régi nyomógombos telefon. 5V-on csak egyet köthetsz párhuzamosan. A soros csatlakozás minimum 6V-ot igényel.
jó példa lesz egy 5V-os LED szalag. Ilyen szalagból és régi töltőkből készítek LED-es éjszakai lámpákat. Egy 3-4 cm hosszú szalagdarabot ragasztunk a házra és csatlakoztatunk egy USB-aljzathoz. Ha a ház összecsukható, akkor a vezetékeket belül, közvetlenül a táblára forrasztom.
USB tápellátású 5V LED szalag
9V Kron elem és fényerőszabályzó
A legismertebb kilenc voltos forrás a Krona akkumulátor. Kis mérete ellenére nagyon kicsi a kapacitása. Kilenc volt lehetővé teszi a soros csatlakoztatást 3 inerig. Ha 3 darab sorba van kötve, akkor egy kis csökkenés a fényerő jelentős csökkenéséhez vezet. Ha lehetetlen jó stabilizálást biztosítani, akkor 2 LED-chipre kell csökkentenie.
A fényerő beállításához miniatűr fényerő-szabályozót használhat, amelynek ára 50 rubel.
12V stabilizátor
A 12 volt már bőséges lehetőséget biztosít a beépítéshez. A LED-ek csatlakoztatásának sémája lehet soros 3 darabban. Négy darab így nem kerül bele, mert a terhelés alatti feszültségeséssel számolni kell. Például 12 V-ról 11 V-ra csökkenhet, ami jelentős fénykibocsátást eredményez.
A legjobb, ha alacsony feszültségű meghajtót használ, hogy ne használjon ellenállást. Egy ilyen stabilizátor 12V-ról működik, kimeneti feszültségszabályozóval és Amper beállítással rendelkezik. Ráadásul a 220V-nál egyszerűbb kialakítású és nincs benne transzformátor, csak fojtó.
Példa erre egy 12 V-os LED szalag, amelyben 3 LED és egy ellenállás van sorba kötve.
Az autóhálózatban, beleértve a szivargyújtót is, járó motor mellett 13,5 V-tól 15 V-ig történik. De az ugrások 30 V-ig terjedhetnek. Tompított autón 12V és 13V között lesz, az autó akkumulátorának töltöttségi szintjétől függően. Ezért erősen nem ajánlott bekapcsolni a LED-et stabilizált tápegység vagy áramstabilizátor nélkül. A kínaiak nem nagyon tolerálják az ilyen ugrásokat, a gyenge minőség és a kristály rossz vezetői miatt. A márkás típusú Cree Philips Osram hosszú ideig tud működni stabilizátor nélküli autóban, ezt a parkolólámpákhoz használt LED lámpákon tesztelték.
LED meghajtó 100w és 50w
A LED 220 V-os hálózatra történő csatlakoztatásához az áramkör speciális tápegységeket használ, amelyek ún. LED vezérlő, áramforrás, tápegység, stabilizátor. Fő jellemzői a silatok Amperben és a teljesítmény. A meghajtónak lehet fix áramkimenete vagy állítható. Ha saját kezével szerel össze egy világítótestet, akkor kényelmesebb lesz egy szabályozóval.
A jégforgácsok általában sorba vannak kötve a meghajtóhoz, ami ugyanazt az áramot garantálja az elektromos áramkör minden elemén keresztül. Egy ilyen séma hátránya a teljes áramkör meghibásodása, ha 1 LED kiég.
A LED-ek meghajtó áramköre eltérő lehet, az egyszerű kioltókondenzátoron alapulótól a modernig, a fényáram hullámossági együtthatója közel 0%.
soros csatlakozás
Az ilyen tervezés klasszikus példája LED lámpa 220-ra. A régi lámpatestek korszerűsítésére néha villanykörte tölteléket használok. A lámpa belsejében egy hűtőbordára teszek egy LED elemekkel ellátott lemezt és mellé stabilizátort teszek. Az ilyen korszerűsítés a nem szabványos fénycsövek korszerűsítésekor releváns.
Most már egyszerűvé vált a LED csatlakoztatása 220-hoz, nehezebb meghatározni a fényáram hullámossági együtthatóját. Ha a meghajtó rossz minőségű és nem bírja jól a terhelést, a fény 100 Hertz frekvencián villog. Az ezekre a pulzációkra adott reakció minden embernél egyedi. Leggyakrabban fejfájáshoz, szemfáradtsághoz és nagy lista mások negatív következményei.
Egy példa egyszerű befogadás driver nélkül lesz 220V-os LED szalag. 60 db van rá sorba kötve, melyeket egy diódahídból álló egyenirányító táplál. Ennek a sémának a hátránya a 100 Hertz frekvenciájú fény lüktetése, ami nagyon káros az egészségre, de mindenki egyénileg reagál rá. Ezt a szalagot csak 60 LED vághatja le.
LED szalag közvetlen csatlakozással a hálózathoz 220
Ugyanezt a technológiát kezdték használni a nagy COB diódákban, 60 kristályt sorba kapcsolnak belül, hogy azonnal bekapcsolják a 220 V-os hálózatot.
A csúcstechnológiás kínaiak már árulnak olyan LED-modulokat és mátrixokat, amelyekben egy hordozóra helyezett stabilizátor van.
További jellemzők a LED a növények és a szín, ezek pontos paramétereit a gyártónak kell feltüntetnie vásárláskor. Többféle egyszínű szín létezik:
A kristály feszültségesése a kibocsátott fénytől függ, illetve eltérő energiafogyasztásúak. Például a vöröseknél a volt csökkenése 2-2,2 V lesz. Ezért az RGB LED minden színéhez külön ki kell számítani az ellenállást a számológépen. Az RGB kristályokat nem fedi sárga fénypor, így a kristályok és csatlakozási sémájuk jól láthatóak egy átlátszó szilikon bevonaton keresztül.
A LED-ek modern, gazdaságos, megbízható fényjelzésre használt rádióelemek. Szerintünk mindenki és minden tud róla! Ezen tapasztalatok alapján olyan nagy a vágy a LED-ek használatára a sokféle tervezéshez elektromos áramkörök, hogyan be a fogyasztói elektronika valamint az autónak is. De itt bizonyos nehézségek merülnek fel. Végül is a leggyakoribb LED-ek tápfeszültsége 3 ... 3,3 V, az autó fedélzeti feszültsége pedig 12 volt, míg néha 14 V-ra emelkedik. Természetesen itt felvetődik egy logikus feltevés, hogy a LED-ek gép 12 voltos hálózatára történő csatlakoztatásához a feszültséget csökkenteni kell. Ennek a témának, a LED-nek a jármű fedélzeti hálózatához való csatlakoztatásával és a feszültség csökkentésével foglalkozik a cikk.
Mielőtt rátérnénk a konkrét áramkörökre és azok leírására, két alapvetően eltérő, de lehetséges lehetőségről szeretnék beszélni a LED 12 voltos hálózathoz való csatlakoztatására.
Az első az, amikor a feszültség csökken annak következtében, hogy a további fogyasztói ellenállás sorba van kapcsolva a LED-del, amely egy feszültségstabilizáló mikroáramkör. Ebben az esetben bizonyos részét feszültség elveszik a mikroáramkörben, hővé alakulva. Ez azt jelenti, hogy a második, a megmaradt közvetlenül a fogyasztónkhoz kerül - a LED-hez. Emiatt nem ég ki, hiszen nem a teljes feszültség megy át rajta, hanem csak egy része. A mikroáramkör használatának előnye, hogy képes automatikusan fenntartani egy adott feszültséget. Vannak azonban hátrányai is. Nem fogja tudni csökkenteni a feszültséget a tervezett szint alá. Második. Mivel a mikroáramkörnek van egy bizonyos hatásfoka, a bemenethez és a kimenethez viszonyított csökkenés 1-1,5 volttal eltér. Ezenkívül a chip használatához jó disszipatív hűtőbordát kell használnia. Hiszen valójában a mikroáramkörből felszabaduló hő az a veszteség, amelyet nem állítottunk. Vagyis amit elvágtunk egy nagyobb potenciáltól, hogy kisebbet kapjunk.
A második lehetőség a LED táplálása, amikor a feszültséget ellenállás korlátozza. Olyan, mintha egy nagy vízipipa venné és szűkítené. Ebben az esetben az áramlás (áramlási sebesség és nyomás) jelentősen csökkenne. Ebben az esetben a feszültségnek csak egy része éri el a LED-et. Ez azt jelenti, hogy az égés veszélye nélkül is működhet. Az ellenállás használatának az a hátránya, hogy ennek is megvan a maga hatásfoka, vagyis hővé is pazarolja a nem igényelt feszültséget. Ebben az esetben nehéz lehet ellenállást szerelni a hűtőbordára. Emiatt nem mindig alkalmas az áramkörbe való felvételre. Szintén mínusz lesz az a tény, hogy az ellenállás nem támogatja a feszültség automatikus megtartását a megadott határon belül. Amikor a feszültség leesik a közös áramkörben, ugyanolyan alacsonyabb feszültséget kapcsol a LED-re. Ennek megfelelően a fordított helyzet a közös áramkör feszültségének növekedésével történik.
Természetesen mindkét lehetőség nem ideális, mert amikor hordozható energiaforrásról dolgozik, mindegyik a hasznos energia egy részét hőre fordítja. És ez aktuális! De mit tegyünk, ez a munkájuk elve. Ebben az esetben a tápegység energiájának egy részét nem ráfordítja hasznos akció, hanem a melegért. Itt a csodaszer az impulzusszélesség-moduláció használata, de ez nagymértékben bonyolítja az áramkört... Ezért továbbra is az első két lehetőségre fogunk összpontosítani, amelyeket a gyakorlatban figyelembe veszünk.
Kezdjük, mint a fenti bekezdésben, azzal a lehetőséggel, hogy a LED-et egy ellenálláson keresztül 12 voltos feszültségre csatlakoztatjuk. Annak érdekében, hogy jobban megértse, hogyan történik a feszültségesés, több lehetőséget kínálunk. Ha 3 LED 12 voltra van csatlakoztatva, 2 és 1.
1 LED csatlakoztatása 12 voltos ellenálláson keresztül egy autóban (ellenálláson keresztül)
Tehát van egy LED-ünk. Tápfeszültsége 3,3 volt. Vagyis ha vennénk egy 3,3 voltos áramforrást és csatlakoztatnánk egy LED-et, akkor minden szuper lenne. De a mi esetünkben megnövekedett feszültség van, amelyet nem nehéz kiszámítani a képlettel. 14,5-3,3 = 11,2 volt. Vagyis először 11,2 V-tal kell csökkentenünk a feszültséget, majd csak a LED-et kell feszültség alá helyezni. Ahhoz, hogy ki tudjuk számítani az ellenállást, tudnunk kell, hogy mekkora áram folyik az áramkörben, vagyis mekkora áramot vesz fel a LED. Átlagosan ez körülbelül 0,02 A. Ha szeretné, megtekintheti a névleges áramerősséget a LED adatlapján. Ennek eredményeként Ohm törvénye szerint kiderül. R=11,2/0,02=560 Ohm. Az ellenállás értéke kiszámításra kerül. Nos, diagramot rajzolni még egyszerűbb.
Az ellenállás teljesítményét a következő képlettel számítjuk ki: P=UI=11,2*0,02=0,224 W. A legközelebbi típust vesszük fel szabványos típusrendelés szerint.
2 LED csatlakoztatása ellenálláson keresztül 12 V-hoz egy autóban (ellenálláson keresztül)
Az előző példához hasonlóan mindent ugyanúgy számítanak ki, csak egy feltétellel. Mivel már két LED van, a feszültségesés rajtuk 6,6 volt, a fennmaradó 14,5-6,6 \u003d 7,9 volt pedig az ellenállásnál marad. Ez alapján a séma a következő lesz.
Mivel az áramkörben lévő áram nem változott, az ellenállás teljesítménye változatlan marad.
3 LED csatlakoztatása ellenálláson keresztül 12 V-hoz egy autóban (ellenálláson keresztül)
És még egy lehetőség, amikor a LED-ek szinte az összes feszültséget kioltják. Tehát az ellenállás névértéken még kevesebb lesz. Csak 240 ohm. Mellékeljük a 3 LED-nek a gép fedélzeti hálózatához való csatlakoztatásának diagramját.
Végül csak annyit kell mondanunk, hogy a számításokhoz használt feszültség nem 12, hanem 14,5 volt. Általában ez a megnövekedett feszültség lép fel a gép elektromos hálózatában az indításakor.
Azt sem nehéz megbecsülni, hogy 4 LED csatlakoztatásakor egyáltalán nem kell semmilyen ellenállást használni, mert mindegyik LED 3,6 voltos lesz, ami teljesen elfogadható.
Most térjünk át egy stabilizált 12 V-os LED tápáramkörre. Itt, mint már említettük, van egy áramkör, amely szabályozza a saját belső ellenállását. Így a LED tápellátása stabil lesz, függetlenül a fedélzeti hálózat túlfeszültségétől. Sajnos a mikroáramkör használatának az a hátránya, hogy az elérhető minimális stabilizált feszültség 5 volt lesz. Ezzel a feszültséggel megtalálhatók a legszélesebb körben ismert mikroáramkörök - KR142 EN 5B stabilizátorok vagy külföldi analóg L7805 vagy L7805CV. Itt a különbség csak a gyártóban és a névleges üzemi áramban van 1-1,5 A között.
Tehát a fennmaradó 5-3,3 voltos feszültséget ugyanazon példa szerint kell eloltani, mint az előző esetekben, azaz ellenállás használatával. Azonban a feszültség 1,7 voltos ellenállással történő csökkentése már nem olyan kritikus, mint 8-9 volttal. A feszültség stabilizálása ebben az esetben is megfigyelhető! Itt van a stabilizátor mikroáramkör kapcsolási rajza.
Amint látja, ez nagyon egyszerű. Mindenki meg tudja valósítani. Nem nehezebb, mint ugyanazt az ellenállást forrasztani. Az egyetlen feltétel egy hűtőborda felszerelése, amely eltávolítja a hőt a mikroáramkörből. Felszerelése kötelező. A diagram azt mondja, hogy a mikroáramkör 10 láncot képes táplálni egy LED-del, valójában ezt a paramétert alábecsülik. Valójában, ha körülbelül 0,02A megy át a LED-en, akkor akár 50 LED-et is képes táplálni. Ha ételt kell biztosítani több, akkor használja ugyanazt a második független sémát. Két párhuzamosan csatlakoztatott chip használata nem helyes. Mivel jellemzőik kissé eltérnek egymástól, az egyéni jellemzők miatt. Ennek eredményeként az egyik mikroáramkör sokkal gyorsabban kiég, mivel működési módjai eltérőek lesznek - túlbecsülik.
A hasonló mikroáramkörök használatáról már beszéltünk az „5 voltos töltő az autóban” cikkben. Mellesleg, ha mégis úgy dönt, hogy táplálja a PWM LED-et, bár ez aligha éri meg, akkor ez a cikk egy ilyen projekt megvalósításának minden titkát is felfedi.
Összegezve a LED 12 voltos hálózathoz való csatlakoztatását, elmondhatjuk az áramkör kialakításának egyszerűségéről. Mint abban az esetben, amikor ellenállást használnak, úgy egy mikroáramkörrel - egy stabilizátorral. Mindez könnyű és egyszerű. Legalábbis ez a legegyszerűbb dolog, amivel az elektronikában találkozhat. Tehát mindenki sajátítsa el a LED bekötését az autó fedélzeti hálózatára 12 V-on és biztosan. Ha még ez sem „túl kemény”, akkor a bonyolultabbakat egyáltalán nem szabad venni.
Most pedig, hogy könnyebben kitalálja, mekkora ellenállásértékre van szükség, és milyen teljesítményre van szükség az adott esetben, használhatja az ellenállásválasztó kalkulátort
Autóban nagyon népszerű és helyes döntés. Leggyakrabban a LED-eket autókban használják a fényszórók, az ellenőrző lámpák, a féklámpák, a hátsó lámpák és az utastér belsejének megvilágítására. De a LED-ek egyre népszerűbbek a tompított és a fő lámpákban A távolsági fényszóró valamint a ködlámpákat. Számos jól ismert előny mellett a LED-eknél különösen élvezetes a 12 voltos autóakkumulátorhoz való csatlakoztathatóság.
Van különféle lehetőségeket a LED-ek bekapcsolása 12 voltról. Az egyik tápellátásához 3,5-3,7 V szükséges, de a LED-nek, mint minden félvezetőnek, technológiai eltérése van az előremenő feszültség értékében. Ezért nem szabad szigorúan betartani ezeket az esési feszültségértékeket - találhat egy fehér LED-et, amelynek előremenő feszültsége 3 V és 3,8 között van. Ezért jobb, ha a számítást maximálisan végezzük. Csatlakoztatáskor, mondjuk 4 LED sorba kapcsolásakor, 3,7x4 \u003d 14,8 V feszültséget kapunk, de az automatikus tápfeszültség 12 volt, és előfordulhat, hogy a LED-ek egyáltalán nem működnek. Még akkor is, ha áramkorlátozó ellenállás nélkül táplálják őket. Ha 3 nagy teljesítményű LED-et csatlakoztat 0,35 A áramerősséghez, az áramkorlátozó ellenállás értékét a (Upit-Upled) / Itotal képlet segítségével számítjuk ki, majd (12V-3,7x3) / 0,35 = 2,57 Ohm, válassza ki a legközelebbi ellenállást érték a standard sorozatból 2,7 Ohm-os tartalékkal. Az ellenállás teljesítményét a következő képlettel számítjuk ki: Pres = Itotal Upad, majd 0,35x0,9 = 0,315. Vegyünk egy 0,5 W teljesítményű ellenállást.
Hasonlóképpen kiszámítjuk a LED-ek számát egy csoportban 24 V-os és bármely más feszültség mellett. A leggyakoribb LED tápfeszültségek:
fehér, kék, zöld, ultraibolya - 3,5 V
piroshoz - 2-2,5 V
infravöröshöz - 1,2-1,9 V
A gyakorlatban több sorba kapcsolt LED is használható egy korlátozó ellenállással 12 voltos tápellátás esetén, vagy mindegyik LED-et saját ellenállással is bekapcsolhatja. Nézzünk tehát két példát. Saját ellenállás minden LED-hez, és közös ellenállás a 3-as soros lánchoz. Az autó fedélzeti hálózatának feszültsége járó motor mellett 14,9 V, kikapcsolt motornál körülbelül 12,6 V. A LED-ek kékek, előremenő feszültség 3,3 V, névleges áram 20 mA (0,02 A).
1. Külön ellenállás. R \u003d (14,9-3,3) / 0,02 \u003d 580 Ohm, 560 Ohm-ot fogadunk el. Maximális áramerősség Imax=(14,9-3,3)/560=20,7 mA, minimális áramerősség Imin=(12,6-3,3)/560=16,6 mA. Az ellenállás teljesítménye P \u003d (14,9-3,3) x0,0207 \u003d 0,24 W, 0,25 W-ot veszünk.
2. Közös ellenállás. R \u003d (14,9-3x3,3) / 0,02 \u003d 250 Ohm, elfogadjuk a 240 Ohmot. A maximális áramerősség az áramkörben Imax=(14,9-3x3,3)/240=20,8 mA, a minimális áramerősség Imin=(12,6-3x3,3)/240=11,3 mA. Az ellenállás teljesítménye P \u003d (14,9-3x3,3) x0,0208 \u003d 0,11 W, 0,125 W-ot veszünk.
Az áramkör áramának változása, és ennek megfelelően a LED fényereje a motor be- és kikapcsolása esetén:
1. 20,7 / 16,6 = 1,257-szeres vagy 25%-os változás, ami szinte észrevehetetlen lesz,
2. 20,8/11,3=1,841-szeres vagy 45%-os változás, ami természetesen látható.
Az ellenállás értékének felfelé vagy lefelé kerekítése nem lényeges. A LED tápellátása esetén az ellenállás értékének kerekítése miatt a tényleges áramerősség a számítotthoz képest csak néhány százalékkal változik, ami nem lényeges. Az előremenő feszültség változását néhány millivoltban fejezzük ki. Mindenesetre ne feledje: soha ne csatlakoztasson LED-eket korlátozó ellenállás nélküli feszültségforráshoz.
Beszélje meg a 12 V-os LED-ek cikket
Tartalom:A LED-eket régóta használják különböző területek az emberek élete és tevékenysége. Minőségüknek és műszaki jellemzőiknek köszönhetően széles körű népszerűségre tettek szert. Ezen fényforrások alapján eredeti világítási terveket készítenek. Ezért sok fogyasztó számára gyakran felmerül a kérdés, hogyan lehet oda csatlakoztatni a LED-et 12 V-ra. Ez a téma nagyon releváns, mivel egy ilyen kapcsolat alapvető különbségeket mutat más típusú lámpáktól. Megjegyzendő, hogy csak a LED-ek működéséhez D.C.. Nagyon fontos polaritása van csatlakoztatáskor, különben a LED-ek egyszerűen nem működnek.
A legtöbb esetben a csatlakoztatott LED-ek áramkorlátozást igényelnek ellenállásokkal. De néha teljesen lehetséges nélkülük. Például a zseblámpákat, kulcstartókat és egyéb, LED-es izzókkal ellátott ajándéktárgyakat közvetlenül csatlakoztatott akkumulátorok táplálják. Ezekben az esetekben az áramot korlátozza belső ellenállás akkumulátorok. Teljesítménye olyan kicsi, hogy egyszerűen nem elég kiégetni a világító elemeket.
Ha azonban nem megfelelően csatlakoztatják, ezek a fényforrások nagyon gyorsan kiégnek. Gyors csökkenés figyelhető meg, amikor normál áram kezd hatni rájuk. A LED égve marad, de teljesen funkcióit már nem tudja ellátni. Ilyen helyzetek akkor fordulnak elő, ha nincs korlátozó ellenállás. Áramellátás esetén a lámpa néhány percen belül kialszik.
A 12 voltos hálózathoz való helytelen csatlakozás egyik lehetősége a LED-ek számának növelése az erősebb és összetettebb eszközök áramköreiben. Ebben az esetben sorba vannak kötve, az akkumulátor ellenállása alapján. Ha azonban egy vagy több izzó kiég, az egész készülék meghibásodik.
Számos módja van a 12 voltos LED-ek csatlakoztatásának, amelyek áramköre lehetővé teszi a meghibásodások elkerülését. Egy ellenállást csatlakoztathat, bár ez nem garantálja az eszköz stabil működését. Ez a félvezető eszközök jelentős különbségeinek köszönhető, annak ellenére, hogy ugyanabból a kötegből származhatnak. Megvan a sajátjuk Műszaki adatok, áramban és feszültségben különböznek. Ha az áram meghaladja a névleges értéket, akkor az egyik LED kiéghet, ami után a többi izzó is nagyon gyorsan meghibásodik.
Egy másik esetben javasolt minden LED-et külön ellenállással csatlakoztatni. Kiderült, hogy egyfajta zener-dióda, amely biztosítja a megfelelő működést, mivel az áramok függetlenek lesznek. Ez a rendszer azonban túl nehézkesnek és további elemekkel túlterheltnek bizonyul. A legtöbb esetben nem marad más hátra, mint az ottani 12 voltos LED-eket sorba kötni. Ezzel a csatlakozással az áramkör a lehető legkompaktabb és nagyon hatékony lesz. A stabil működés érdekében előzetesen ügyelni kell a tápfeszültség növelésére.
A LED-ek 12 voltos áramkörhöz való csatlakoztatásának kérdésének megoldásához meg kell határozni mindegyikük polaritását. Számos módja van a LED-ek polaritásának meghatározására. A szabványos izzónak egy hosszú lába van, amely anódnak tekinthető, vagyis plusz. A rövid láb a katód - negatív érintkező mínusz előjellel. A műanyag alapon vagy fejen van egy vágás, amely jelzi a katód helyét - mínusz.
Más módon, alaposan meg kell néznie a LED üvegkúpját. Könnyen látható egy vékony érintkező, ami plusz, és egy zászló alakú érintkező, ami rendre mínusz lesz. Ha van multimétere, könnyen meghatározhatja a polaritást. A központi kapcsolót tárcsázási módba kell állítani, és a szondákkal meg kell érinteni az érintkezőket. Ha a piros szonda hozzáér a pozitívhoz, a LED-nek világítania kell. Tehát a fekete szonda mínuszba lesz nyomva.
A fordított polaritású izzók rövid távú helytelen csatlakoztatásával azonban semmi rossz nem történik velük. Minden LED csak egy irányba tud működni, és csak akkor fordulhat elő hiba, ha a feszültség emelkedik. Egyetlen LED névleges feszültsége 2,2 és 3 volt között van, a színtől függően. Csatlakozáskor LED szalagokés 12 V-ról és afeletti feszültségről üzemelő moduloknál ellenállásokat kell hozzáadni az áramkörhöz.
Egyetlen LED nem csatlakoztatható közvetlenül 12 V-os tápegységhez, mert azonnal kiég. Határozó ellenállást kell használni, amelynek paramétereit a következő képlettel kell kiszámítani: R \u003d (Upit-Upad) / 0,75I, amelyben R az ellenállás ellenállása, az Upit és az Upad a tápfeszültség és az ejtőfeszültség , I az áramkörön áthaladó áram, 0.75 - коэффициент надежности светодиода, являющийся постоянной величиной.
Példaként veheti azt az áramkört, amelyet egy autóban lévő 12 voltos LED-ek akkumulátorhoz csatlakoztatásakor használnak. A kezdeti adatok így fognak kinézni:
A fenti képletnek megfelelően az ellenállás értéke a következő lesz: R \u003d (12 - 2,2) / 0,75 x 0,01 \u003d 1306 ohm vagy 1,306 kOhm. Így az 1,3 kΩ szabványos ellenállásérték lesz a legközelebb. Ezenkívül ki kell számítania az ellenállás minimális teljesítményét. Ezeket a számításokat akkor is használják, amikor eldöntik, hogyan kell egy erős LED-et 12 voltra csatlakoztatni. A tényleges áramerősség értéke előzetesen meg van határozva, ami nem feltétlenül esik egybe a fent jelzett értékkel. Ehhez egy másik képletet használnak: I \u003d U / (Rres. + Rlight), amelyben az Rlight a LED ellenállása, és az Upad.nom. / Inom. = 2,2 / 0,01 = 220 ohm. Ezért az áramkörben az áram: I \u003d 12 / (1300 + 220) \u003d 0,007 A.
Ennek eredményeként a LED tényleges feszültségesése a következő lesz: Udrop.light = Rlight x I = 220 x 0,007 = 1,54 V. A végső teljesítményérték így fog kinézni: 1,54)² / 1300 = 0,0841 W). A gyakorlati csatlakoztatás érdekében a teljesítményértéket javasoljuk kissé növelni, például 0,125 W-ra. Ezeknek a számításoknak köszönhetően könnyen csatlakoztatható a LED egy 12 V-os akkumulátorhoz, így ahhoz, hogy egy LED-et megfelelően csatlakoztasson egy 12 V-os autóakkumulátorhoz, az áramkörnek még egy 1,3 kOhm-os ellenállásra lesz szüksége, amelynek teljesítménye 0,125 W , bármely LED érintkezőhöz csatlakoztatva .
A számítást ugyanazon séma szerint kell elvégezni, mint a 12V esetében. Példaként ugyanazt a LED-et vesszük 10 mA áramerősséggel és 2,2 V feszültséggel. Mivel a hálózat 220 V feszültségű váltakozó áramot használ, az ellenállás kiszámítása így fog kinézni: R \u003d (Upit.-Upad.) / (I x 0,75). Az összes szükséges adatot a képletbe beillesztve megkapjuk a valós ellenállásértéket: R \u003d (220 - 2,2) / (0,01 x 0,75) \u003d 29040 Ohm vagy 29,040 kOhm. A legközelebbi szabványos ellenállásérték 30 kΩ.
A következő lépés a teljesítmény kiszámítása. Először a tényleges áramfelvétel értékét határozzuk meg: I = U / (Rres. + Rlight). A LED ellenállását a következő képlettel számítjuk ki: Rlight = Upad.nom. / Inom. = 2,2 / 0,01 = 220 ohm. Következésképpen az elektromos áramkörben az áramerősség a következő lesz: I \u003d 220 / (30000 + 220) \u003d 0,007A. Ennek eredményeként a LED-en a valós feszültségesés a következő lesz: Udrop.light \u003d Rlight x I \u003d 220 x 0,007 \u003d 1,54 V.
A képlet segítségével határozható meg: P \u003d (Upit. - Upad.)² / R \u003d (220 -1,54)² / 30000 \u003d 1,59 W. A teljesítményértéket a normál 2W-ra kell növelni. Így egy LED 220 V feszültségű hálózathoz való csatlakoztatásához 30 kΩ-os 2 W teljesítményű ellenállásra van szükség.
A hálózatban azonban váltakozó áram folyik, és az izzó csak egy félfázisban ég. A lámpatest gyorsan villogó fényt ad, másodpercenként 25 villanás gyakorisággal. Az emberi szem számára ez teljesen láthatatlan, és állandó ragyogásként érzékeli. Ilyen helyzetben fordított meghibásodások lehetségesek, amelyek a fényforrás idő előtti meghibásodásához vezethetnek. Ennek elkerülése érdekében egy fordított dióda van felszerelve, amely biztosítja az egyensúlyt a hálózatban.
