Bár a LED-eket (lámpákat) a 60-as évek óta használják a világon, a helyes csatlakoztatás kérdése ma is aktuális.
Kezdjük azzal a ténnyel, hogy az összes LED kizárólag attól működik egyenáram. Számukra fontos a csatlakozás polaritása, vagy a plusz és mínusz helye. Ha nem megfelelően van csatlakoztatva. a LED nem fog működni.
A LED polaritása háromféleképpen határozható meg:
N.B. Bár a gyakorlatban az utóbbi módszert néha nem erősítik meg.
Bárhogy is legyen, meg kell jegyezni, hogy ha a LED rövid ideig (1-2 másodperc) nincs megfelelően csatlakoztatva, akkor semmi nem ég ki és semmi rossz nem történik. Mivel maga a dióda egy irányban működik, de az ellenkező irányba nem. Csak a megnövekedett feszültség hatására éghet ki.
A legtöbb LED névleges feszültsége 2,2-3 volt. A 12 vagy több voltos feszültséggel működő LED szalagok és modulok már tartalmaznak ellenállásokat az áramkörben.
A LED-et tilos közvetlenül 12 V-ra csatlakoztatni, a másodperc töredéke alatt kiég. Lezáró ellenállást (ellenállást) kell használni. Az ellenállás mérete a következő képlettel számítható ki:
R \u003d (Upit-Upad) / 0.75I,
ahol R az ellenállás ellenállásértéke;
Upit és Upad - tápfeszültség és esés;
I - áthaladó áram.
0,75 - a LED megbízhatósági együtthatója (állandó érték)
A nagyobb áttekinthetőség érdekében vegye figyelembe azt a példát, amikor egy LED-et egy 12 voltos autóakkumulátorhoz csatlakoztat.
NÁL NÉL ez az eset:
A fenti képlet szerint R \u003d (12-2,2) / 0,75 * 0,01 \u003d 1306 Ohm vagy 1,306 kOhm
A legközelebbi szabványos ellenállásérték 1,3 kilo ohm
Ez nem minden. Ki kell számítani az ellenállás szükséges minimális teljesítményét.
De először határozzuk meg a tényleges I áramot (eltérhet a fentitől)
Képlet: I \u003d U / (Rres. + Rlight)
ősz.nom. / Inom. = 2,2 / 0,01 = 220 ohm,
ebből következik, hogy az áramkörben
I \u003d 12 / (1300 + 220) \u003d 0,007 A
A LED tényleges feszültségesése a következő lesz:
És végül a hatalom:
P \u003d (Upit. - Upad.) ² / R = (12 -1,54) ² / 1300 \u003d 0,0841 W).
Kicsit több energiát kell vennie, mint a normál érték. Ebben az esetben a 0,125 watt jobb.
Tehát ahhoz, hogy egy LED-et helyesen csatlakoztasson 12 V-hoz (automatikus akkumulátor), egy ellenállást kell behelyeznie az áramkörbe, ellenállással 1,3 kOhmés a hatalom 0,125 W.
Az ellenállás a LED bármelyik lábához csatlakoztatható.
Aki az iskolában szilárd kettős volt a matematikában - van egy egyszerűbb lehetőség. Ha rádióüzletben vásárol LED-eket, kérdezze meg az eladót, hogy milyen ellenállást kell tennie az áramkörbe. Ne felejtse el jelezni az áramkör feszültségét.
Az ellenállás méretét ebben az esetben hasonló módon számítjuk ki.
Az eredeti adatok ugyanazok. LED fogyasztása 10 mA és feszültsége 2,2 volt.
Csak a hálózati feszültség 220 V AC.
R \u003d (Upit.-Upad.) / (I * 0,75)
R \u003d (220 - 2,2) / (0,01 * 0,75) \u003d 29040 Ohm vagy 29,040 kOhm
A legközelebbi szabvány értékű ellenállás 30 kΩ.
A teljesítmény kiszámítása ugyanezzel a képlettel történik.
Először meghatározzuk a tényleges áramfelvételt:
I \u003d U / (Rres. + Rlight)
Rlight = Upad.nom. / Inom. = 2,2 / 0,01 = 220 ohm,
és ebből az következik, hogy az áramkörben az áram:
I \u003d 220 / (30000 + 220) \u003d 0,007 A
Így a LED tényleges feszültségesése a következő lesz:
Upad.light \u003d R light * I \u003d 220 * 0,007 \u003d 1,54 V
És végül az ellenállás teljesítménye:
P \u003d (Upit. - Upad.)² / R \u003d (220 -1,54)² / 30000 \u003d 1,59 W)
Az ellenállási teljesítménynek legalább 1,59 W-nak kell lennie, egy kicsit több jobb. A legközelebbi magasabb standard érték 2W.
Tehát ahhoz, hogy egy LED-et 220 voltos feszültséghez csatlakoztassunk, egy névleges értékű ellenállást kell elhelyeznünk. 30 kOhmés a hatalom 2 W.
DE! Mivel ebben az esetben az áram váltakozó, a LED csak egy félfázisban ég, azaz nagyon gyorsan, körülbelül 25 villanás/másodperc sebességgel villog. Az emberi szem ezt nem érzékeli, és úgy tűnik, hogy a lámpa általában világít. Valójában azonban továbbra is hiányozni fog a fordított meghibásodások, bár csak egy irányba működik. Ehhez egy fordított diódát kell helyeznie az áramkörbe, hogy kiegyensúlyozza a hálózatot és megvédje a LED-et az idő előtti meghibásodástól.
Hogyan lehet LED-et csatlakoztatni 12 V-hoz? Olyan egyszerű, mint a 9. A LED-ek egy korlátozó ellenálláson keresztül csatlakoznak. Az egész probléma a LED ellenállásának helyes kiszámításában rejlik.
Nál nél a LED csatlakoztatása 12 voltra Először is megtudjuk, hogy milyen LED-et kell csatlakoztatnunk. Általános szabály, hogy a hagyományos LED-ek a feszültségesés rajtuk 2 volt (a kék és fehér 4 voltos). Ismernie kell a LED üzemi áramát is. Ez általában 10 vagy 20 mA. Feltételezzük, hogy van egy piros LED-ünk, amely 2 voltos teljesítményt és 20 mA áramot igényel.
A LED-en 2 voltos feszültségesésnél 12 voltnál 10 V marad, amit egy ellenállással kell eloltanunk. Ki kell számolnunk az ellenállását.
R=U/I
10 / 0,02 = 500 ohmot kapunk. A legközelebbi megtalálása nagyobb érték az ellenállás értéke az E24 sorozatban (a leggyakoribb) 510 ohm. Ez nem minden. Az áramkör megbízható működéséhez ki kell számítani az ellenállás teljesítményét. A teljesítmény a feszültség szorzata az áramerősséggel.
P=U*I
Azok. az ellenálláson leeső feszültséget (10 V) megszorozzuk a rajta átfolyó árammal (0,02 A) és azt kapjuk 10 * 0,02 = 0,2 W vagy 200 mW. A szabványos nagyobb ellenállásérték 0,25 watt. Minden.
Ha például kettőt szeretnénk összekötni 12 voltra vezetett, akkor minden majdnem ugyanaz.
Az egyetlen különbség az lesz, hogy két LED-en nem 2, hanem már 2 * 2 = 4 volt esik. Hogy. 12 -4 \u003d 8 volt marad az ellenálláson. Akkor minden a régi. Az ellenállás ellenállása R = 8 / 0,02 = 400 ohm. A legközelebbi magasabb érték az E24 szerint 430 ohm. Teljesítmény 8 * 0,02 = 0,16 W. A legközelebbi nagyobb érték ugyanaz, mint az előző példában - 0,25 W. Minden egyszerű. Egyébként nem számít, hová kell tenni az ellenállást. Anód vagy katód oldalon, illetve több LED esetén közöttük.
És ne ragyogj
A korábbi cikkekben a LED-ek csatlakoztatásának különféle kérdéseit ismertettük. De nem írhatsz le mindent egy cikkben, ezért folytatnod kell ezt a témát. Itt fogunk beszélni különböző módokon a LED-ek bekapcsolása.
Ahogy a hivatkozott cikkekben is szerepel, i.e. a rajta áthaladó áramot ellenállással kell korlátozni. Az ellenállás kiszámításának módját már elmondtuk, itt nem ismételjük meg, de a képletet minden esetre újra megadjuk.
1. kép
Itt Upit. - tápfeszültség, Upad. - feszültségesés a LED-en, R - a korlátozó ellenállás ellenállása, I - áram a LED-en keresztül.
A kínai ipar azonban minden elmélet ellenére mindenféle ajándéktárgyat, kulcstartót, öngyújtót gyárt, amelyekben a LED-et korlátozó ellenállás nélkül kapcsolják be: mindössze két-három lemezelemet és egy LED-et. Ebben az esetben az áramot az akkumulátor belső ellenállása korlátozza, ami egyszerűen nem elegendő a LED égetéséhez.
De itt a kiégés mellett van egy másik kellemetlen tulajdonság is - a LED-ek leromlása, ami leginkább a fehér és kék LED-ekre jellemző: egy idő után a ragyogás fényereje meglehetősen jelentéktelenné válik, bár a LED-en keresztül áramlik az áram. elegendő, névleges szinten.
Nem mondható, hogy egyáltalán nem ragyog, alig észrevehető a ragyogás, de ez már nem egy zseblámpa. Ha névleges áram mellett a degradáció legkorábban egy év folyamatos izzás után következik be, akkor túlbecsült áramerősségnél ez a jelenség fél óra múlva várható. A LED ilyen beépítését rossznak kell nevezni.
Egy ilyen rendszer csak azzal a szándékkal magyarázható, hogy egy ellenálláson, forraszanyagon és munkaerőköltségen megtakaríthatunk, ami a tömeggyártási léptékben láthatóan indokolt. Ráadásul az öngyújtó vagy a kulcstartó eldobható, olcsó dolog: elfogyott a gáz, vagy lemerült az elem - az emléktárgyat egyszerűen kidobták.
2. ábra A séma rossz, de elég gyakran használják.
Nagyon érdekes dolgok történnek (persze véletlenül), ha e séma szerint a LED-et egy 12V kimeneti feszültségű és legalább 3A áramerősségű tápegységhez csatlakoztatják: vakító villanás, meglehetősen hangos durranás, füst hallatszik, és fullasztó szag marad. Emlékszem erre a példázatra: „Lehetséges-e távcsőn keresztül a Napba nézni? Igen, de csak kétszer. Egyszer a bal szemmel, egyszer a jobb szemmel. Egyébként a LED korlátozó ellenállás nélküli csatlakoztatása a kezdők leggyakoribb hibája, és erre szeretnék figyelmeztetni.
A helyzet kijavításához és a LED élettartamának meghosszabbításához az áramkört kissé meg kell változtatni.
3. ábra jó séma, helyes.
Ezt a sémát kell jónak vagy helyesnek tekinteni. Annak ellenőrzésére, hogy az R1 ellenállás értéke helyesen van-e feltüntetve, használhatja az 1. ábrán látható képletet. Feltételezzük, hogy a LED feszültségesése 2 V, áram 20 mA, tápfeszültség 3 V a két AA elem használata miatt. .
Általánosságban elmondható, hogy nem kell arra törekedni, hogy az áramot a megengedett maximális 20 mA szintjén korlátozzák, a LED-et alacsonyabb árammal is táplálhatja, nos, legalább 15 ... 18 milliamperrel. Ebben az esetben a fényerő nagyon enyhe csökkenése következik be, amit az emberi szem a készülék jellemzői miatt egyáltalán nem vesz észre, de a LED élettartama jelentősen megnő.
Egy másik példa a LED-ek rossz bekapcsolására a különféle zseblámpákban, amelyek már erősebbek, mint a kulcstartók és az öngyújtók. Ebben az esetben bizonyos számú, néha meglehetősen nagy LED-et egyszerűen párhuzamosan csatlakoztatnak, és szintén korlátozó ellenállás nélkül, amely ismét úgy működik, mint belső ellenállás akkumulátorok. Az ilyen zseblámpák gyakran kerülnek javításba pontosan a LED-ek kiégése miatt.
4. ábra: Nagyon rossz kapcsolóáramkör.
Úgy tűnik, hogy az 5. ábrán látható áramkör javíthatja a helyzetet, csak egy ellenállás, és úgy tűnt, a dolgok rendbe jönnek.
5. ábra Ez már egy kicsit jobb.
De egy ilyen beillesztés nem sokat segít. A tény az, hogy a természetben egyszerűen nem lehet találni két egyforma félvezető eszközt. Ezért van például az, hogy az azonos típusú tranzisztorok eltérő erősítéssel rendelkeznek, még akkor is, ha ugyanabból a gyártási tételből származnak. A tirisztorok és a triacok is különböznek egymástól. Némelyik könnyen nyílik, míg mások annyira kemények, hogy el kell őket hagyni. Ugyanez mondható el a LED-ekről - egyszerűen lehetetlen találni két teljesen egyforma, különösen három vagy egy csomót.
Megjegyzés a témához. Az SMD-5050 LED-szerelvény adatlapján (három független LED egy házban) az 5. ábrán látható beépítés nem javasolt. Ugyanúgy, mint az egyes LED-ek paramétereinek elterjedése miatt, a fényükben is észrevehető a különbség. És úgy tűnik, egy esetben!
Természetesen a LED-ek nem rendelkeznek erősítéssel, de van egy olyan fontos paraméter, mint az előremenő feszültségesés. És még ha a LED-eket ugyanabból a technológiai tételből, ugyanabból a csomagból veszik, akkor egyszerűen nem lesz benne két egyforma. Ezért az összes LED áramerőssége eltérő lesz. Az a LED, amelyik a legnagyobb árammal rendelkezik, és előbb-utóbb meghaladja a névleges áramot, mindenki más előtt kiég.
E sajnálatos esemény kapcsán minden lehetséges áram átmegy a két fennmaradó LED-en, természetesen meghaladja a névlegeset. Végül is az ellenállást „háromhoz”, három LED-hez számították. A megnövekedett áramerősség a LED kristályok fokozott melegítését is okozza, és a „gyengébbnek” bizonyuló is kiég. Az utolsó LED-nek szintén nincs más dolga, mint társai példáját követni. Ilyen a láncreakció.
Ebben az esetben az "égés" szó egyszerűen az áramkör megszakítását jelenti. De előfordulhat, hogy az egyik LED elemi rövidzárlatot kap, a másik két LED-et söntölve. Természetesen biztosan kimennek, bár életben maradnak. Az ilyen hibás ellenállás intenzíven felmelegszik, és a végén talán kiég.
Ennek elkerülése érdekében az áramkört kissé módosítani kell: minden LED-hez telepítse a saját ellenállását, amely a 6. ábrán látható.
6. ábra És így a LED-ek nagyon sokáig bírják.
Itt minden a szükséges, minden az áramköri szabályok szerint történik: minden LED áramát az ellenállása korlátozza. Egy ilyen áramkörben a LED-eken áthaladó áramok függetlenek egymástól.
De még ez a beépítés sem okoz nagy lelkesedést, mivel az ellenállások száma megegyezik a LED-ek számával. Bárcsak több LED és kevesebb ellenállás lenne. Hogyan legyen?
A kiút ebből a helyzetből meglehetősen egyszerű. Minden LED-et ki kell cserélni egy sorba kapcsolt LED-sorra, amint az a 7. ábrán látható.
7. ábra Füzérek párhuzamos beillesztése.
Az ilyen fejlesztés ára a tápfeszültség növekedése lesz. Ha egy LED-hez csak három volt elég, akkor ilyen feszültségről még két sorba kapcsolt LED sem világíthat. Tehát milyen feszültség szükséges egy LED-sorozat bekapcsolásához? Vagy más szóval hány LED-et lehet egy pl. 12V feszültségű tápra csatlakoztatni?
Megjegyzés. A továbbiakban a "füzér" elnevezést nemcsak karácsonyi díszek, hanem minden olyan LED-es világítótestet is, amelyben a LED-ek sorba vagy párhuzamosan vannak csatlakoztatva. A lényeg az, hogy a LED nincs egyedül. Füzér, Afrikában is füzér!
A kérdés megválaszolásához elegendő a tápfeszültséget egyszerűen elosztani a LED feszültségesésével. A legtöbb esetben ezt a feszültséget 2 V-nak feltételezik a számításokban. Aztán kiderül, hogy 12/2=6. De nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy a feszültség egy részének az oltóellenállásnak kell maradnia, legalább 2 volt.
Kiderült, hogy csak 10V marad a LED-eknek, és a LED-ek száma 10/2=5 lesz. Ebben az állapotban a 20 mA áram eléréséhez a korlátozó ellenállásnak 2 V / 20 mA \u003d 100 Ω névleges teljesítményűnek kell lennie. Az ellenállás teljesítménye ebben az esetben P=U*I=2V*20mA=40mW lesz.
Egy ilyen számítás meglehetősen tisztességes, ha a koszorúban lévő LED-ek egyenfeszültsége, amint azt jeleztük, 2 V. Ezt az értéket a számítások gyakran átlagnak tekintik. De valójában ez a feszültség a LED-ek típusától, a fény színétől függ. Ezért a füzérek kiszámításakor a LED-ek típusára kell összpontosítani. LED-ek feszültségesése különböző típusok a 8. ábrán látható táblázat tartalmazza.
8. ábra Különböző színű LED-ek feszültségesése.
Így 12V-os tápfeszültség mellett, mínusz az áramkorlátozó ellenállás feszültségesése, összesen 10 / 3,7 = 2,7027 fehér LED csatlakoztatható. De egy LED-ből nem lehet darabot levágni, így csak két LED-et csatlakoztathat. Ezt az eredményt akkor kapjuk meg, ha a táblázatból kivesszük a feszültségesés maximális értékét.
Ha a számításba behelyettesítjük a 3V-ot, akkor teljesen nyilvánvaló, hogy három LED csatlakoztatása lehetséges. Ebben az esetben minden alkalommal gondosan újra kell számolnia a korlátozó ellenállás ellenállását. Ha kiderül, hogy a valódi LED-ek feszültségesése 3,7 V, vagy esetleg magasabb, előfordulhat, hogy három LED nem világít. Tehát jobb, ha megállunk kettőnél.
Elvileg mindegy, hogy milyen színűek lesznek a LED-ek, csupán a számításnál a LED izzás színétől függően különböző feszültségeséseket kell figyelembe venni. A lényeg az, hogy egy áramra tervezték. Lehetetlen egy soros LED-füzért összeállítani, amelyek egy része 20 mA, a másik része 10 milliamper.
Nyilvánvaló, hogy 20 mA áramerősség mellett a 10 mA névleges áramú LED-ek egyszerűen kiégnek. Ha viszont az áramerősség 10mA-re van korlátozva, akkor a 20 milliamper nem fog elég erősen világítani, akárcsak egy LED-es kapcsolóban: éjjel látni, nappal nem.
A rádióamatőrök saját életük megkönnyítésére különféle számolóprogramokat fejlesztenek ki, amelyek mindenféle rutinszámítást megkönnyítenek. Például induktivitások számítására szolgáló programok, szűrők különféle típusok, áramstabilizátorok. Van egy ilyen program a LED-füzérek kiszámításához. Egy ilyen program képernyőképe a 9. ábrán látható.
9. ábra. Képernyőkép az "Ellenállás_ellenállásának_számítása__Ledz_" programról.
A program telepítés nélkül működik a rendszerben, csak le kell töltenie és használnia kell. Minden olyan egyszerű és világos, hogy a képernyőképhez egyáltalán nem szükséges magyarázat. Természetesen minden LED-nek azonos színűnek és azonos áramerősségűnek kell lennie.
A korlátozó ellenállások természetesen jók. De csak akkor, ha tudjuk, hogy ezt a füzért állandó 12 V feszültség táplálja, és a LED-eken áthaladó áram nem haladja meg a számított értéket. De mi van akkor, ha egyszerűen nincs 12 V feszültségű forrás?
Ilyen helyzet fordulhat elő például egy 24 V-os fedélzeti hálózati feszültségű teherautónál. Egy áramstabilizátor segít kilábalni egy ilyen válsághelyzetből, például "SSC0018 - Állítható áramstabilizátor 20..600mA". Övé megjelenésábrán látható 10. Ilyen készüléket online áruházakban lehet vásárolni. A kibocsátási ár 140 ... 300 rubel: minden az eladó képzeletétől és szemtelenségétől függ.
10. ábra Állítható áramstabilizátor SSC0018
A stabilizátor műszaki adatai a 11. ábrán láthatók.
11. ábra: SSC0018 áramstabilizátor specifikációi
Az SSC0018 jelenlegi stabilizátort eredetileg LED-lámpákban való használatra fejlesztették ki, de kisméretű akkumulátorok töltésére is használható. Az SSC0018 használata meglehetősen egyszerű.
Az áramstabilizátor kimenetén a terhelési ellenállás nulla lehet, egyszerűen rövidre zárhatja a kimeneti kapcsokat. Végül is a stabilizátorok és az áramforrások nem félnek rövidzárlatok. Ebben az esetben a kimeneti áram névleges lesz. Ha 20mA-t állítasz be, akkor ennyi lesz.
A fentiekből arra következtethetünk, hogy egy DC milliampermérőt "közvetlenül" lehet csatlakoztatni az áramstabilizátor kimenetéhez. Az ilyen bekötést a legnagyobb mérési határtól kell kezdeni, mert ott senki nem tudja, milyen áramot állítanak be. Ezután a hangoló ellenállás egyszerű elforgatásával állítsa be a szükséges áramot. Ebben az esetben természetesen ne felejtse el az SSC0018 áramstabilizátort csatlakoztatni a tápegységhez. A 12. ábra az SSC0018 bekötési rajzát mutatja a párhuzamosan kapcsolt LED-ek táplálására.
12. ábra: A párhuzamosan csatlakoztatott táp LED-ek bekötése
Itt minden világos a diagramból. Négy, egyenként 20 mA áramfelvételű LED esetén a stabilizátor kimenetén 80 mA áramot kell beállítani. Ugyanakkor az SSC0018 stabilizátor bemeneténél valamivel nagyobb feszültségre lesz szükség, mint az egy LED-en lévő feszültségesés, amint azt fentebb említettük. Természetesen nagyobb feszültség is megfelelő, de ez csak a stabilizátor mikroáramkör további melegítéséhez vezet.
Megjegyzés. Ha az áram ellenállással történő korlátozásához az áramforrás feszültségének kissé meg kell haladnia a LED-ek teljes feszültségét, csak két voltot, akkor normál működésáramstabilizátor SSC0018, ennek a többletnek valamivel magasabbnak kell lennie. Nem kevesebb, mint 3 ... 4 V, különben a stabilizátor szabályozó eleme egyszerűen nem nyílik ki.
A 13. ábra az SSC0018 stabilizátor csatlakoztatását mutatja több sorba kapcsolt LED-ből álló füzér használatakor.
13. ábra Soros karakterlánc táplálása az SSC0018 stabilizátoron keresztül
Az ábra a műszaki dokumentációból származik, így próbáljuk meg kiszámolni a füzérben lévő LED-ek számát és a tápegységtől szükséges állandó feszültséget.
A diagramon feltüntetett áramerősség, 350 mA, arra enged következtetni, hogy a füzér erős fehér LED-ekből van összeállítva, mivel, mint egy kicsit fentebb említettük, az SSC0018 stabilizátor fő célja a fényforrások. A fehér LED feszültségesése 3 ... 3,7 V tartományban van. A számításhoz vegye figyelembe a 3,7 V maximális értéket.
Az SSC0018 maximális bemeneti feszültsége 50 V. Ebből az értékből levonjuk a stabilizátor működéséhez szükséges 5 V-ot, 45 V marad. Ez a feszültség 45/3,7=12,1621621... LED-eket tud "világítani". Nyilvánvaló, hogy ezt 12-re kell kerekíteni.
A LED-ek száma kevesebb lehet. Akkor a bemeneti feszültséget csökkenteni kell (amíg a kimenő áram nem változik, marad 350mA ahogy beállították), miért kell 50V-ot adni 3 LED-re, akár erősre is? Egy ilyen gúny rosszul végződhet, mert az erős LED-ek semmiképpen sem olcsók. Milyen feszültség szükséges a három csatlakoztatásához erős LED-ek akik vágynak, és mindig megtalálják őket, azok számíthatnak magukra.
Az állítható áramstabilizátor SSC0018 készülék elég jó. De a kérdés az, hogy mindig szükség van rá? A készülék ára pedig kissé zavarba ejtő. Mi lehet a kiút ebből a helyzetből? Minden nagyon egyszerű. Kiváló áramstabilizátort kapunk beépített stabilizátorok feszültség, például a 78XX vagy az LM317 sorozat.
Egy ilyen feszültségstabilizátoron alapuló áramstabilizátor létrehozásához csak 2 alkatrészre van szükség. Valójában maga a stabilizátor és egyetlen ellenállás, amelynek ellenállását és teljesítményét a StabDesign program számítja ki, amelynek képernyőképe a 14. ábrán látható.
14. ábra. Az áramstabilizátor kiszámítása a StabDesign programmal.
A program nem igényel különösebb magyarázatot. A Típus legördülő menüben kiválasztjuk a stabilizátor típusát, az In line-ban beállítjuk a szükséges áramerősséget és megnyomjuk a Calculate gombot. Az eredmény az R1 ellenállás ellenállása és teljesítménye. Az ábrán a számítás 20mA áramerősségre történt. Ez arra az esetre vonatkozik, ha a LED-ek sorba vannak kötve. Párhuzamos csatlakozás esetén az áram kiszámítása a 12. ábrán látható módon történik.
Az Rn ellenállás helyett a LED-füzér van csatlakoztatva, amely az áramstabilizátor terhelését szimbolizálja. Akár egyetlen LED csatlakoztatása is lehetséges. Ebben az esetben a katód egy közös vezetékhez, az anód pedig az R1 ellenálláshoz csatlakozik.
A szóban forgó áramstabilizátor bemeneti feszültsége 15 ... 39 V tartományban van, mivel a 7812 stabilizátort 12 V stabilizáló feszültséggel használják.
Úgy tűnik, ez a LED-ekről szóló történet befejezhető. De vannak LED-szalagok is, amelyekről a következő cikkben lesz szó.
12 voltos LED-ek autókhoz 11 fő előnye van, amelyeket hasznos lesz megismerni, fokozatosan lecserélik a régi izzókat a mindennapi életből, még az autókba is, a vezetők LED-es háttérvilágítást próbálnak beépíteni. Ma széles körben használják:
Séma az autó LED-lámpáinak kiválasztásához
A LED-ek iránti kereslet indokolt, mert számos előnnyel rendelkeznek az izzó- és higanylámpákkal szemben.
1. Gazdaságos áramfelvétel. A LED lámpák 70%-ot fogyasztanak kevesebb áram mint az izzólámpák.
2. A LED-ek nem égnek ki, így hosszabb üzemidő után sem kell őket cserélni.
3. Nem igényelnek különleges ártalmatlanítási feltételeket, mert a LED-ek nem veszélyesek környezet a higanylámpákkal ellentétben.
4. A világítás fényereje állandó marad, függetlenül a lámpák élettartamától.
5. A LED lámpák nagyon tartósak. Alumíniumból és polikarbonát üvegből készülnek, amelyek ellenállnak a nagy ütési terheléseknek.
6. A LED-ek jó megvilágítást biztosítanak. Ebben a fényben minden tárgy és színük jól látható. A 12 voltos autós LED-ek ideálisak a tompított fényszórókhoz.
7. A LED-ek azonnal bekapcsolnak, és bármilyen környezeti hőmérsékleten működhetnek.
8. A LED-es világítás nem okoz szemfáradtságot, mert nincs alacsony frekvenciájú lüktetés hatása.
9. A LED-ekből készült nagy teljesítményű zseblámpák nem vakítják el a szemet.
10. Kevésbé melegszenek fel, így nem károsítják az autó optikáját.
Az E27-es talpú LED izzók készüléke az 1. ábrán látható
A szükséges megvilágítási fényerő eléréséhez Különböző részek Az autó a következő típusú LED-lámpákat használja:
Az autókhoz vásárolt LED-lámpák között az ilyen cégek termékei állnak az élen:
A 24 voltos autós LED-ek (Kína) alacsony költségük miatt is keresettek a piacon. A 24 voltos autó LED-lámpái átlagosan 1000 rubelért vásárolhatók meg.
Az autó elektromos hálózatában a feszültség 12,5 V és 14,5 V között mozog, a LED üzemi feszültsége pedig körülbelül 3 V, így közvetlenül nem csatlakoztatható a fedélzeti hálózatra. Mielőtt az egyes elemeket az akkumulátorhoz csatlakoztatná, meg kell határoznia a LED polaritását. A mínusz a LED katódjához, a plusz pedig egy állandó áramforráshoz csatlakozik. A LED-ek csatlakoztatása egy autó 12 voltos feszültségéhez nem lehetséges ellenállás nélkül.
A háttérvilágítás létrehozásához kész szalagokat használnak. Több LED-ből és ellenállásból készülnek. Minden ilyen klasztert egy bizonyos feszültségre terveztek.
Ha az elektromos paraméterek elfogadhatóak járművéhez, akkor kezdődhet a telepítés. Szükség esetén a LED szalagok részekre oszthatók. Ezt a gyártó által alkalmazott jelölések szerint kell elvégezni, hogy ne sérüljön meg az elektromos áramkör.
Három LED-ből álló lánc fehér szín 3,5 voltos feszültséggel és ellenállással könnyen összeszerelhető saját kezűleg. Minden izzó sorba van kötve, az autó elektromos hálózatának feszültségétől való eltérést 100 ohmos ellenállással és 0,5 watt teljesítménnyel kompenzálják. Sorba is van kötve az áramkörben. Több lánc is összeszerelhető és párhuzamosan csatlakoztatható, így minden szakaszon azonos feszültségesés van. Az izzók fóliatextolitra vannak szerelve.
Az áramkörhöz csatlakoztatott feszültségstabilizátor segít megakadályozni, hogy a fényszórók elsötétüljenek abban a pillanatban, amikor az autó elindul.
Az összeszerelés befejezéséhez műanyag bilincsekre és forrasztópáka szükséges. Ha professzionálisan képes forrasztani és megérti járműve elektromos vezetékeit, akkor nyugodtan nekiláthat a munkának. Ha nem rendelkezik ilyen ismeretekkel, akkor jobb, ha a munkát szakemberekre bízza, hogy ne kockáztassa autóját. Gyorsan és hatékonyan elvégzik a munkát. Az alábbiakban egy videó 12 voltos LED teszttel.
A 12 V-os tápegységek sokoldalúságuk és praktikumuk miatt mindenütt jelen vannak. Ez a feszültség biztonságos az emberek számára és elegendő számos elektromos készülék működéséhez. A LED-ek sem kivételek. Mára a LED-ek kínálata annyira kibővült, hogy nem egészen egyszerű 12 voltos feszültségre csatlakoztatni őket. Még a hasonló feszültségeséssel rendelkező 12 voltos LED-ek is megkövetelik bizonyos árnyalatok ismeretét. Ebben a cikkben megpróbáljuk az összes 12 V-os tápegységet a lehető legrészletesebben kezelni, és megadni gyakorlati tanácsokat tetszőleges LED-ek csatlakoztatásával.
A LED-et két fő paraméter jellemzi: a névleges előremenő áram és az ezen az áramon mért előremenő feszültségesés. Mindkét érték útlevél, és ezek alapján következtetést vonhatunk le a LED fogyasztásáról. Az egyik paraméter (például feszültség) zökkenőmentes növelésével a második paraméter (áram) rögzíthető multiméterrel.
Az eredmény egy másik fontos paraméter, amely minden diódában rejlik - áram-feszültség karakterisztika (CVC). Ez nem lineáris, és egyértelműen bizonyítja, hogy a névleges előremenő feszültség enyhe túllépése is az áramerősség éles növekedéséhez és ennek következtében a félvezető kristály leromlásához vezet. 
Ezenkívül minden fénykibocsátó dióda alacsony fordított feszültségű (körülbelül 5 V). Ezért a LED első bekapcsolása előtt újra meg kell győződnie a polaritás betartásáról. A LED-nek a polaritásváltástól való védelme érdekében párhuzamosan telepíthet egy hagyományos diódát nagy fordított feszültséggel.
Bármilyen típusú LED-et egy stabilizált kimeneti árammal rendelkező áramforráshoz (PS) kell csatlakoztatni. A LED-lámpák gyártói azonban gyakran spórolnak a minőségen, és olcsó, stabilitás nélküli tápegységeket szerelnek be.
A leggyakoribb transzformátor nélküli tápegységek (PSU) 12 V-hoz oltókondenzátorral és árambeállító ellenállással a kimeneten. Az ilyen rendszerekben nincs stabilizálás és védelem. Ennek eredményeként a túlfeszültségek semmilyen módon nem egyenletesek, és negatívan befolyásolják a lámpa működését. Az áramkör azonban olyan olcsó, hogy gyakran megtalálható benne LED lámpákés egyéb eszközök. 
Ha kis teljesítményű LED-eket csatlakoztat egy 12 V-os tápfeszültségű akkumulátorhoz, akkor korlátozhatja magát az ellenállás és a teljesítmény szempontjából megfelelően kiválasztott ellenállásra. Kivételt képez az autó fedélzeti hálózata, amelyben a feszültség széles tartományban ingadozhat. Tehát építéskor LED áramkör, például egy autónál nem nélkülözheti az aktuális stabilizátort (sofőrt).
A legegyszerűbb esetben az illesztőprogramot saját kezűleg fel lehet építeni egy lineáris LM317T IC-re, amelynek költsége körülbelül 0,2 dollár. Ebben az esetben a 12 V-os stabil feszültség eléréséhez elegendő egy minimális elemkészlet a kábelkötegben. A LED-eken keresztül 300 mA-ig terjedő összárammal jól működik további hűtés nélkül. Tipikus séma Az alábbiakban bemutatjuk az LM317T áramstabilizátorként való felvételét. 
Léteznek olyan nem stabilizált tápegységek is, amelyekben a következők vannak sorba kötve: egy lecsökkentő transzformátor, egy egyenirányító és egy kapacitív szűrő (kondenzátor). Használatuk csak stabil hálózati feszültségű lakóövezetekben indokolt, mivel a túlfeszültség és az impulzuszaj bármilyen megnyilvánulása hátrányosan befolyásolja a LED-ek működését. 
A LED-eknél sokkal megbízhatóbbak a 12 V-os kapcsolóüzemű tápegységek, amelyek nagy hatásfokkal, stabil kimeneti áramot és feszültséget garantálnak a tápfeszültség ingadozása során. 
Egyfajta impulzusos IP 12 V-hoz jöhet szóba számítógép blokk táplálás. A régebbi, 250W-os modellek +12V-os kimeneti kapacitása 10A, ami bőven elegendő néhány nagy teljesítményű LED bekapcsolásához 12V-os eséssel is. Ha a ventilátor méretei és zaja nem akadályoz, akkor egy számítógépről származó használt tápegység második életet kaphat.
Ha a forma és az esztétikai mutatók számítanak, akkor a LED-hez ill vezetett összeállításérdemesebb egy kész 12 V-os tápot vásárolni, melynek ára nagyban függ a teljesítménytől és a kiviteltől (tokkal vagy anélkül).
Azok számára, akik nem jártasak az elektromosságban, emlékeztetnek arra, hogy 12 V-on vannak váltakozó feszültségű források. Az ilyen blokk belsejében egy biztosítékkal ellátott lecsökkentő transzformátor található, a házon pedig egy felirat található: „Kimeneti AC 12 V”, ami azt jelenti: „kimenet AC feszültség 12 V". Ne csatlakoztasson közvetlenül LED-eket hozzá. Használni benne LED világítás, legalább ki kell egészíteni az áramkört diódahíddal, kondenzátorral és.
Ha egy 3 V-os LED-et egy 12 V-os stabilizált tápegységhez szeretne csatlakoztatni, kompenzálnia kell a túlfeszültséget (körülbelül 9 V) egy ellenálláson vagy zener-diódán. Ez rendkívül nem hatékony, mivel az energia nagy része a segédáramkör elemeiben disszipálódik.
Az áramkör hatékonyságának növelése érdekében a LED-eket három darabban sorba kötik. Ha figyelembe vesszük, hogy a leggyakoribb fehér LED-ek feszültségesése körülbelül 3,3 V, akkor egy kis teljesítményű ellenállás elegendő a fennmaradó 2 V (12-3,3 * 3 \u003d 2) kifizetéséhez. A sárga és piros LED-ek 5 db-os sorba köthetők, mivel feszültségesésük nem haladja meg a 2,2 V-ot.
Ideális esetben az ellenállás kiszámítása előtt pontosan tudnia kell az egyes LED-ek működési feszültségét. Kiveheti az útleveléből, vagy megmérheti saját maga. A mérés a bekapcsolt LED-en történik, amelyen a névleges áram folyik. Ezután Ohm törvénye szerint meghatározzák az áramkorlátozó ellenállás értékét és teljesítményét:
R=U teljesítmény -(U LED1 + U LED2 +…+ U LEDn)/I LED .
P=(U pit -(U LED1 + U LED2 +…+ U LEDn))*I LED .
Az ellenállás kiszámításáról és kiválasztásáról további részletek találhatók.
Az áramforráshoz csatlakoztatott LED-ek száma nemcsak a szükséges feszültség elérhetőségétől, hanem a tápegység terhelhetőségétől is függ. Ez azt jelenti, hogy a terhelésben lévő teljes áram nem haladhatja meg a tápegység maximális kimeneti áramát.
Ma egyes gyártók nagy feszültségeséssel rendelkező LED-eket gyártanak. Ide tartoznak a 12 voltos LED-ek, amelyek csatlakoztatását szigorúan stabilizált áramforráson keresztül kell végrehajtani.
Szintén külön eset a 12 V-os áramforráshoz, itt sokkal egyszerűbb a kapcsolási rajz, hiszen nincs szükség az áram stabilizálására, és minden egyes LED-ből álló csoportban van egy korlátozó ellenállás. A legegyszerűbb és legolcsóbb lehetőség LED-csík a számítógép tápegységének használata. Ehhez elegendő a szalag pluszját a sárga (+12 V), a szalag mínuszát pedig a fekete (közös) vezetékhez csatlakoztatni.
A COB-mátrixoknak is megvannak a saját árnyalatai. Más LED-ekkel együtt meghajtóról kell táplálni őket, és a körülményektől függően a fényerősségük az áramerősség változtatásával állítható. A COB mátrix útlevelében fel kell tüntetni az üzemi áramot és a hozzávetőleges feszültségesést ezen az áramon.
Tervezés LED lámpa 12 V-os blokkról táplált alapon több okból sem helyes. Még akkor is, ha a mátrixon a feszültségesés megközelíti a 12 V-ot, akkor is csak egy korlátozó ellenálláson keresztül csatlakoztatható ugyanahhoz a stabilizált tápegységhez. Ennek eredményeként az áram alacsonyabb lesz, mint a névleges érték, miközben csökkenti a teljes eszköz fényerejét és hatékonyságát.
A helyzetet úgy oldhatja meg, hogy egy feszültség-áram átalakítót ad hozzá az áramkörhöz. Ehhez a 12 V-os IP kimenetre egy kisfeszültségű meghajtó kártyát kell csatlakoztatni, melynek kimeneti árama megegyezik a COB mátrix áramfelvételével. Az ilyen konvertereket sorozatban gyártják és rendelkeznek alacsony ár, üzemi áramok és feszültségek széles választéka, kompakt méretek. A nagyfeszültségű LED-ek és szerelvények (12 V-nál nagyobb előremenő feszültségű) esetén egy fokozatos meghajtót kell választani. Kívánt esetben a szükséges paraméterekkel rendelkező átalakító kézzel is összeszerelhető.
A fenti információk alapján lépésről lépésre elkészítjük a LED-ek 12 V-os áramforráshoz való csatlakoztatásának algoritmusát.
1) Határozza meg a tápegység típusát:
2) A LED típusa szerint nézze meg a névleges áramát, feszültségét és energiafogyasztását.
3) Következtetések levonása a LED meglévő tápegységhez való csatlakoztatásának lehetőségéről. Például van egy impulzusadapter a következő paraméterekkel:
3 db azonos típusú kék, zöld vagy fehér LED-et csatlakoztathat rá sorba egy ellenálláson keresztül, ennek értékét a fenti képlet alapján számítja ki. Névleges áramuk nem haladhatja meg a 700 mA-t. Ekkor a terhelésben lévő teljesítmény nem haladja meg:
P=P LED1 + P LED1 +P LED1 +PR=3,3*0,7+3,3*0,7+3,3*0,7+2*0,7=8,3W.
A fennmaradó teljesítménytartalék lehetővé teszi, hogy az adapter hosszú ideig és stabilan működjön túlterhelés nélkül.
4) Csatlakoztassa a LED-eket a polaritásnak megfelelően, és az ellenállás az elektromos áramkör bármely részébe helyezhető.
5) A kész eszköz minden érintkezőjét biztonságosan forrasztani és szigetelni kell a sikeres indítás után.
Olvassa el is
