Se non fosse redditizio per l'umanità utilizzare i LED, solo una cerchia ristretta di scienziati ne sarebbe a conoscenza. Ma una fonte con un tipo di radiazione fondamentalmente nuovo si è rivelata molto efficace. Nel corso del tempo, i piccoli cristalli hanno iniziato a combinare più pezzi in un caso, hanno anche imparato a far crescere super cristalli di dimensioni maggiori. Il risultato sono LED ultra luminosi o, come vengono anche chiamati, LED super luminosi, con le più ampie applicazioni possibili.
Di per sé, un LED elementare è progettato per una tensione superiore a 3-5 volt. Le sue caratteristiche consentono di utilizzare tale elemento a scopo indicativo e per l'illuminazione decorativa. Tuttavia, gli scienziati sono riusciti a sviluppare dispositivi più potenti utilizzando una serie di trucchi. Così sono nati i super LED super luminosi a 12 volt. Utilizzando un driver, un dispositivo a 12 Volt può essere collegato a una tensione più elevata, inclusa una rete a 220 Volt.
Il vantaggio principale che ha un super LED super luminoso da 12 volt è il suo basso appetito energetico e allo stesso tempo una luce brillante. Un ulteriore vantaggio è la variazione controllata della luminosità dei LED, per la quale viene utilizzato un controller. Si scopre che un dispositivo che utilizza LED ultra luminosi può ridurre o aumentare l'intensità della sua radiazione.
Per controllare la luminosità dei LED, viene utilizzata la modulazione di larghezza di impulso. Con questo metodo è possibile ridurre la luminosità spegnendo periodicamente la lampadina. La lampada pulsa e i parametri dell'impulso determineranno l'intensità del suo bagliore.
Questo principio di funzionamento consente di espandere le capacità dei LED ad alta luminosità. Di conseguenza, otteniamo funzionale:
Si noti che l'allarme utilizza un LED lampeggiante per 5, 12 e persino 14 volt, che aiuta ad attirare l'attenzione su vetrine, un bancone o una finestra del registratore di cassa. Vengono utilizzati anche dispositivi a bassa tensione. Un LED lampeggiante è progettato in modo leggermente diverso rispetto a un indicatore luminoso convenzionale. Un chip generatore di impulsi viene inserito nel caso in cui si trova il cristallo.
Molto spesso, i LED super luminosi da 12 volt sostituiscono le lampade alogene che forniscono luce direzionale. Ecco perché, quando producono lampade che utilizzano LED, realizzano una base standard E14, GU10 e alcune altre.
Tutte le sorgenti super luminose hanno le stesse caratteristiche di illuminazione dei LED convenzionali:
Quando si installa una lampada LED da 12 volt su un particolare dispositivo, è necessario comprendere che la sua efficienza dipende dalla lunghezza d'onda della radiazione o, più semplicemente, dal colore. Ecco una tabella che mostra la dipendenza.
Ma studiando queste caratteristiche, non tutti saranno in grado di capire quale dispositivo è giusto per lui. È molto più facile decidere osservando i parametri elettrici: tensione, corrente diretta massima, potenza del dispositivo.
Inoltre, ci sono altre caratteristiche. I LED super luminosi possono essere creati sulla base di un singolo chip o essere multi-chip. Caratteristiche come la lunghezza d'onda e la temperatura del colore sono responsabili del colore del bagliore. Parametri importanti sono l'angolo di luminescenza, le dimensioni del corpo e il numero di LED in una lampada.
Lo sviluppo di nuovi modelli ha portato alla nascita di un altro caratteristica distintiva- la forma del corpo. Un alloggiamento popolare per LED ultra luminosi da 12 volt è il "piranha", che ha quattro pin. Esistono anche modelli con due cavi e modelli progettati per il montaggio in superficie.
Ogni modello del dispositivo ha la propria tabella dei parametri, esaminando la quale è possibile scoprire le caratteristiche del funzionamento di questo dispositivo.
Il problema principale nella produzione di LED super luminosi è il problema della dissipazione del calore. Il LED non deve surriscaldarsi, altrimenti l'intensità della luce diminuirà irreversibilmente. I dispositivi super luminosi ad alta potenza sono particolarmente suscettibili al surriscaldamento, quindi, quando autoassemblaggioè necessario assicurare il loro raffreddamento con un radiatore.
Prestare particolare attenzione ai parametri elettrici, non consentendo il collegamento a una tensione superiore a quella specificata nelle istruzioni e fornendo solo la corrente consentita. Pertanto, le sorgenti super luminose saranno in grado di brillare il più a lungo possibile.
Prestare attenzione ai conduttori di rame, poiché piegarli o deformarli gravemente causerà un cambiamento della potenza del segnale.
Ricevo molte domande dai lettori su come effettuare il corretto collegamento dei LED a 12 volt e a una rete a 220V. Di solito sanno solo che lo schema di connessione dei LED può essere in parallelo o in serie. Ma i diodi non sono solo monocolore, ma anche RGB a tre colori e RGBW a quattro colori. Per controllarli, è necessario un controller RGB.
Le principali caratteristiche tecniche del LED sono descritte da tre parametri:
I chip LED più comuni con tensione continua nella regione di 3, 6 e 12 volt. I modelli per 6V e 12V sono utilizzati principalmente nelle lampade per autoveicoli, in prodotti per la casa non sono installati.
Esistono 2 metodi di connessione:
Nella prima variante, la tensione è stabilizzata, deve superare la caduta di tensione attraverso il diodo.
Esempio.
Se la caduta è di 3V per 1 led e 12 volt, quindi per accendere 1 diodo con un funzionamento nominale di 0,1 Ampere, otteniamo il seguente calcolo:
Nella seconda variante, l'intensità della corrente è stabilizzata e lo schema di connessione sarà lo stesso della prima variante, solo il resistore deve essere escluso. I trucioli di ghiaccio con la stessa corrente nominale vengono selezionati quando collegati in serie. Se la corrente del driver è troppo alta ed è assolutamente necessario accenderla, è possibile utilizzare un circuito parallelo. Con un tale schema, in ogni catena diminuirà di un multiplo.
Molti pensano erroneamente che se ci si collega in serie, il consumo energetico rimarrà invariato, perché non sarà necessario aumentare la corrente. Dimenticano che dovranno aumentare le tensioni di alimentazione.
È indicato sul diagramma da due tipi di pittogrammi. Le due frecce mostrano che emette luce.
Prima di calcolare lo schema di collegamento dei LED, accertarsi dei loro parametri e della loro qualità. I cinesi molto spesso imbrogliano facendo scivolare LED con parametri diversi o con potenza inferiore. I cinesi sono particolarmente bravi a ingannare su SMD 5630 e SMD5730, la loro potenza ben nota è di 0,5 W. I numeri 5630 e 5730 indicano solo le dimensioni della cassa, ad esempio 5,7 mm per 3,0 mm.
Approfittando di ciò, installano un cristallo a 0,07 W - 0,1 W in un case standard e poi li vendono come con una potenza di 0,5 W. Cioè, il flusso luminoso sarà 5 volte inferiore a quello previsto. buon esempio ci saranno lampade a mais a LED, che sono semplicemente tempestate di LED a bassa potenza in quantità da 20 a 130 pezzi. A causa di tale aspetto esteriore, il mais agli occhi dell'acquirente sembra essere più potente di una lampada a 10 diodi con un consumo energetico simile.
Fanno anche copie di noti produttori, in particolare Cree e Philips. Sono simili ai veri KRI e Flip solo in apparenza, le caratteristiche tecniche sono peggiorate del 30-40%.
Sequenza approssimativa di montaggio e verifica in modalità operativa.
stella in alluminio
L'installazione su un sistema di raffreddamento richiede molto spesso buona attrezzatura e competenze. Pertanto, è meglio acquistare immediatamente diodi a bassa potenza da 1 W, 3 W, 5 W su un substrato di alluminio o rame a forma di stella. In questo modo non surriscalderai le gambe e rovinerai il chip del diodo. La stella viene quindi posizionata su un dissipatore di calore utilizzando una pasta termoconduttrice.
Per saldare i fili a una stella, è necessario un saldatore più potente, poiché l'alluminio prende rapidamente calore dal punto di contatto con la saldatura.
Per collegare LED ultra luminosi a una tensione stabilizzata costante, è necessario utilizzare un resistore limitatore di corrente. Con un consumo energetico superiore a 10 W, non è razionale utilizzarlo.
I più comuni hanno il potere:
Le fonti stabilizzate più comuni:
Per ridurre il numero di volt dalla fonte di alimentazione, è necessario uno stabilizzatore con la possibilità di regolazione. Di solito li compro su Aliexpress a una media di $ 2 per i modelli da 2 Amp e $ 5 per un potente modulo da 5 Amp. In Russia il prezzo per loro è troppo alto, è meglio acquistare in anticipo, ma 2-3 volte di più.
Per collegare il diodo direttamente ad una batteria da 1.5V è necessario un boost a 3V. Questo è implementato su piccoli microcircuiti specializzati. Più spesso utilizzato in torce ricaricabili su una singola batteria AA. Il microcircuito può essere uno stabilizzatore di Ampere o aumentare solo i volt. Se solo la tensione è stabilizzata, per accendere il diodo sarà necessario impostare una resistenza, che consuma anche energia. Il driver LED è più economico per la torcia.
Cinese per 100 rubli. vendono schede già pronte con stabilizzatori, che da 1,5 possono portare da 2V a 5V. Chi è amico di un saldatore può farlo da solo, il microcircuito praticamente non richiede elementi aggiuntivi.
La fonte più popolare, ogni casa ha diversi caricabatterie e un mucchio di vecchi telefoni a pulsante. A 5V, puoi collegarne solo uno in parallelo. La connessione seriale richiede un minimo di 6V.
buon esempio ci sarà una striscia LED da 5V. Da un tale nastro e vecchi caricabatterie realizzo lampade notturne a LED. Un pezzo di nastro lungo 3-4 cm è incollato alla custodia e collegato a una presa USB. Se la custodia è pieghevole, saldo i fili all'interno, direttamente sulla scheda.
Striscia LED 5V alimentata tramite USB
Batteria 9V Kron e dimmer
La fonte più nota di nove volt è la batteria Krona. Nonostante le sue dimensioni ridotte, ha una capacità molto ridotta. Nove volt ti permetteranno di collegare in serie fino a 3 iner. Se 3 pezzi sono collegati in serie, una piccola diminuzione porterà a una significativa diminuzione della luminosità. Se è impossibile fornire una buona stabilizzazione, dovrai ridurre a 2 chip LED.
Per regolare la luminosità, puoi utilizzare un dimmer in miniatura, il cui prezzo è di 50 rubli.
Stabilizzatore 12V
12 volt offre già ampie opportunità di inclusione. Lo schema per il collegamento dei LED può essere seriale in 3 pezzi. Quattro pezzi non sono inclusi in questo modo, perché la caduta di tensione sotto carico deve essere presa in considerazione. Ad esempio, può passare da 12 V a 11 V, con conseguente significativa perdita di emissione luminosa.
È meglio utilizzare un driver a bassa tensione in modo da non utilizzare un resistore. Tale stabilizzatore funziona da 12V, ha un regolatore di tensione di uscita e un'impostazione Ampere. Inoltre, è più semplice nel design rispetto a 220 V e non ha un trasformatore, solo uno starter.
Un esempio potrebbe essere una striscia LED 12V in cui sono collegati in serie 3 LED e un resistore.
Nella rete dell'auto, compreso l'accendisigari, a motore acceso, passa da 13,5V a 15V. Ma i salti possono arrivare fino a 30 V. Su un'auto ovattata, sarà da 12V a 13V, a seconda del livello di carica della batteria dell'auto. Pertanto, è altamente sconsigliato accendere il LED senza un alimentatore stabilizzato o uno stabilizzatore di corrente. Quelli cinesi non tollerano molto bene tali salti, a causa della scarsa qualità e dei cattivi conduttori al cristallo. Il tipo di marca Cree Philips Osram può funzionare a lungo in un'auto senza stabilizzatore, questo è stato testato su lampade a LED per luci di parcheggio.
Driver LED per 100w e 50w
Per collegare il LED a una rete 220V, il circuito utilizza alimentatori specializzati, che possono essere chiamati autista principale, sorgente di corrente, alimentatore, stabilizzatore. Le sue caratteristiche principali sono silatok in Ampere e potenza. Il driver può avere un'uscita di corrente fissa o regolabile. Se assembli un apparecchio di illuminazione con le tue mani, sarà più conveniente con un regolatore.
Di norma, i trucioli di ghiaccio sono collegati in serie al driver, che garantisce la stessa corrente attraverso ogni elemento del circuito elettrico. Lo svantaggio di un tale schema sarà il fallimento dell'intero circuito se 1 LED si brucia.
Il circuito di pilotaggio per LED può essere diverso, da uno semplice basato su un condensatore di spegnimento a uno moderno, con un coefficiente di ondulazione del flusso luminoso vicino allo 0%.
connessione seriale
Un classico esempio di tale design è Lampada a LED di 220. Per modernizzare i vecchi infissi, a volte uso l'imbottitura di una lampadina. Metto una piastra con elementi LED su un dissipatore di calore all'interno della lampada e posiziono uno stabilizzatore accanto ad essa. Tale modernizzazione è rilevante quando si aggiornano lampade fluorescenti non standard.
Ora è diventato facile collegare il LED a 220, è più difficile determinare il coefficiente di ondulazione del flusso luminoso. Se il driver è di scarsa qualità e non sopporta bene il carico, la luce lampeggerà a una frequenza di 100 Hertz. La reazione a queste pulsazioni è individuale per ogni persona. Il più delle volte porta a mal di testa, affaticamento degli occhi e grande elenco altri conseguenze negative.
Un esempio semplice inclusione senza driver ci sarà una striscia LED a 220V. Su di esso sono collegati in serie 60 pezzi, che sono alimentati da un raddrizzatore costituito da un ponte a diodi. Lo svantaggio di questo schema è la pulsazione della luce con una frequenza di 100 Hertz, che è molto dannosa per la salute, ma ognuno reagisce individualmente. Questo nastro può essere tagliato solo da 60 LED.
Striscia LED con connessione diretta alla rete 220
La stessa tecnologia ha iniziato ad essere utilizzata nei grandi diodi COB, 60 cristalli sono collegati in serie all'interno per accendere immediatamente la rete 220V.
I cinesi high-tech stanno già vendendo moduli e matrici LED con uno stabilizzatore posizionato su un substrato.
Altre caratteristiche sono LED per piante e colore, il produttore deve indicare i loro parametri esatti al momento dell'acquisto. Esistono diversi tipi di colori singoli:
La caduta di tensione sul cristallo dipende dalla luce emessa, rispettivamente, hanno un diverso consumo di energia. Ad esempio, per i rossi, il calo di volt sarà di 2 - 2,2 V. Pertanto, per ogni colore del LED RGB, è necessario calcolare la resistenza separatamente sulla calcolatrice. I cristalli RGB non sono ricoperti da un fosforo giallo, quindi i cristalli e il loro schema di connessione sono chiaramente visibili attraverso un rivestimento in silicone trasparente.
I LED sono elementi radio moderni, economici, affidabili utilizzati per l'indicazione luminosa. Pensiamo che tutti e tutto lo sappiano! È sulla base di questa esperienza che il desiderio di utilizzare i LED è così alto per progettare un'ampia varietà di circuiti elettrici, come dentro elettronica di consumo così come per l'auto. Ma qui sorgono alcune difficoltà. Dopotutto, i LED più comuni hanno una tensione di alimentazione di 3 ... 3,3 volt e la tensione di bordo dell'auto è di 12 volt, mentre a volte sale a 14 volt. Naturalmente, qui emerge un presupposto logico che per collegare i LED alla rete a 12 volt della macchina, sarà necessario abbassare la tensione. È a questo argomento, collegando il LED alla rete di bordo del veicolo e abbassando la tensione, che sarà dedicato l'articolo.
Prima di passare a circuiti specifici e alle loro descrizioni, vorrei parlare di due opzioni fondamentalmente diverse, ma possibili per collegare un LED a una rete a 12 volt.
Il primo è quando la tensione diminuisce a causa del fatto che un'ulteriore resistenza del consumatore è collegata in serie con il LED, che è un microcircuito stabilizzatore di tensione. In questo caso certa parte la tensione viene persa nel microcircuito, trasformandosi in calore. Ciò significa che il secondo, rimanente, va direttamente al nostro consumatore: il LED. Per questo motivo non si esaurisce, poiché non tutta la tensione totale lo attraversa, ma solo una parte. Il vantaggio di utilizzare un microcircuito è il fatto che è in grado di mantenere automaticamente una determinata tensione. Tuttavia, ci sono anche degli svantaggi. Non sarai in grado di ridurre la tensione al di sotto del livello per cui è progettata. Secondo. Poiché il microcircuito ha una certa efficienza, la caduta relativa all'ingresso e all'uscita differirà di 1-1,5 volt in meno. Inoltre, per utilizzare il chip, sarà necessario utilizzare un buon dissipatore dissipativo installato su di esso. Del resto, infatti, il calore sprigionato dal microcircuito è la perdita che non abbiamo rivendicato. Cioè, ciò che tagliamo fuori da un potenziale più grande per ottenerne uno più piccolo.
La seconda opzione è alimentare il LED, quando la tensione è limitata da un resistore. È come se un grande tubi dell'acqua prenderebbe e restringerebbe. In questo caso la portata (portata e pressione) diminuirebbe sensibilmente. In questo caso, solo una parte della tensione raggiunge il LED. Ciò significa che può funzionare anche senza pericolo di scottarsi. Lo svantaggio dell'utilizzo di un resistore è che ha anche una sua efficienza, cioè spreca anche la tensione non reclamata in calore. In questo caso, può essere difficile installare una resistenza sul dissipatore. Di conseguenza, non è sempre adatto per l'inclusione nel circuito. Inoltre, anche il fatto che il resistore non supporti il mantenimento automatico della tensione entro il limite specificato sarà un aspetto negativo. Quando la tensione scende nel circuito comune, applicherà una tensione altrettanto inferiore al LED. Di conseguenza, la situazione inversa si verificherà con un aumento della tensione nel circuito comune.
Ovviamente entrambe le opzioni non sono l'ideale, perché quando si lavora da fonti energetiche portatili, ciascuna di esse spenderà parte dell'energia utile in calore. E questo è rilevante! Ma cosa fare, questo è il principio del loro lavoro. In questo caso, l'alimentatore spenderà parte della sua energia non accesa azione utile, ma per il calore. Qui, la panacea è l'uso della modulazione di larghezza di impulso, ma questo complica notevolmente il circuito ... Pertanto, ci concentreremo ancora sulle prime due opzioni, che considereremo in pratica.
Iniziamo, come nel paragrafo precedente, con la possibilità di collegare il LED a una tensione di 12 volt tramite un resistore. Per farti capire meglio come si verifica la caduta di tensione, daremo diverse opzioni. Quando 3 LED sono collegati a 12 volt, 2 e 1.
Collegamento di 1 LED tramite una resistenza a 12 volt in un'auto (tramite una resistenza)
Quindi abbiamo un LED. La sua tensione di alimentazione è di 3,3 volt. Cioè, se prendessimo una fonte di alimentazione da 3,3 volt e vi collegassimo un LED, allora andrebbe tutto bene. Ma nel nostro caso c'è un aumento della tensione, che non è difficile da calcolare con la formula. 14,5-3,3= 11,2 volt. Cioè, dobbiamo inizialmente ridurre la tensione di 11,2 volt, quindi applicare la tensione solo al LED. Per poter calcolare la resistenza, dobbiamo sapere quanta corrente scorre nel circuito, cioè la corrente consumata dal LED. In media, questo è di circa 0,02 A. Se lo desideri, puoi vedere la corrente nominale nella scheda tecnica del LED. Di conseguenza, secondo la legge di Ohm risulta. R=11,2/0,02=560 Ohm. Viene calcolato il valore della resistenza. Bene, disegnare un diagramma è ancora più semplice.
La potenza del resistore è calcolata dalla formula P=UI=11.2*0.02=0.224 W. Prendiamo quello più vicino secondo l'ordine di tipo standard.
Collegamento di 2 LED tramite un resistore a 12 volt in un'auto (tramite un resistore)
Per analogia con l'esempio precedente, tutto viene calcolato allo stesso modo, ma con una condizione. Poiché ci sono già due LED, la caduta di tensione su di essi sarà di 6,6 volt e i restanti 14,5-6,6 \u003d 7,9 volt rimarranno con il resistore. Sulla base di ciò, lo schema sarà il seguente.
Poiché la corrente nel circuito non è cambiata, la potenza del resistore rimane invariata.
Collegamento di 3 LED tramite un resistore a 12 volt in un'auto (tramite un resistore)
E un'altra opzione, quando quasi tutta la tensione viene estinta dai LED. Quindi, il resistore al suo valore nominale sarà ancora inferiore. Solo 240 ohm. È allegato uno schema per il collegamento di 3 LED alla rete di bordo della macchina.
Infine, ci resta solo da dire che la tensione utilizzata nei calcoli non era di 12, ma di 14,5 volt. È questa tensione aumentata che di solito si verifica nella rete elettrica della macchina quando viene avviata.
Inoltre, non è difficile stimare che quando si collegano 4 LED, non sarà necessario utilizzare alcun tipo di resistenza, poiché ciascuno dei LED avrà 3,6 volt, il che è abbastanza accettabile.
Passiamo ora ad un circuito di alimentazione LED stabilizzato a 12 volt. Qui, come abbiamo già detto, c'è un circuito che regola la propria resistenza interna. Pertanto, l'alimentazione del LED sarà stabile, indipendentemente dai picchi di tensione sulla rete di bordo. Sfortunatamente, lo svantaggio dell'utilizzo di un microcircuito è il fatto che la tensione minima stabilizzata che può essere raggiunta sarà di 5 volt. È con questa tensione che puoi trovare i microcircuiti più conosciuti: stabilizzatori KR142 EN 5B o un analogo straniero L7805 o L7805CV. Qui la differenza è solo nel produttore e nella corrente operativa nominale da 1 a 1,5 A.
Quindi, la tensione residua da 5 a 3,3 volt dovrà essere estinta secondo lo stesso esempio dei casi precedenti, ovvero utilizzando un resistore. Tuttavia, ridurre la tensione con un resistore di 1,7 volt non è più così critico come di 8-9 volt. La stabilizzazione della tensione in questo caso sarà comunque osservata! Ecco lo schema di collegamento del microcircuito stabilizzatore.
Come puoi vedere, è molto semplice. Tutti possono implementarlo. Non più difficile che saldare lo stesso resistore. L'unica condizione è l'installazione di un dissipatore di calore che rimuoverà il calore dal microcircuito. È un must per installarlo. Lo schema dice che il microcircuito può alimentare 10 catene con un LED, infatti questo parametro è sottovalutato. Infatti, se circa 0,02A passano attraverso il LED, allora può alimentare fino a 50 LED. Se hai bisogno di fornire cibo Di più, quindi utilizzare il secondo stesso schema indipendente. Usare due chip collegati in parallelo non è corretto. Poiché le loro caratteristiche sono leggermente diverse l'una dall'altra, a causa delle caratteristiche individuali. Di conseguenza, uno dei microcircuiti avrà la possibilità di esaurirsi molto più velocemente, poiché le sue modalità operative saranno diverse, sovrastimate.
Abbiamo già parlato dell'utilizzo di microcircuiti simili nell'articolo "Caricabatterie da 5 volt in macchina". A proposito, se decidi ancora di alimentare il LED PWM, anche se non ne vale la pena, questo articolo ti svelerà anche tutti i segreti per realizzare un progetto del genere.
Riassumendo la connessione del LED a una rete a 12 volt, possiamo dire della semplicità del design del circuito. Come nel caso in cui viene utilizzato un resistore, così con un microcircuito: uno stabilizzatore. Tutto questo è facile e semplice. Almeno, questa è la cosa più semplice che puoi incontrare nell'elettronica. Quindi tutti dovrebbero padroneggiare la connessione del LED alla rete di bordo dell'auto a 12 volt e sicuramente. Se anche questo non è "troppo duro", allora quelli più complessi non dovrebbero essere presi affatto.
E ora, per renderti più facile capire quale valore di resistenza è necessario e quale potenza per il tuo caso particolare, puoi utilizzare il calcolatore di selezione del resistore
In macchina, una decisione molto popolare e giusta. Molto spesso, i LED vengono utilizzati nelle auto per illuminare i fari, le luci di controllo, le luci dei freni, le luci posteriori e all'interno dell'abitacolo. Ma i LED stanno diventando sempre più popolari nelle lampade principali di anabbagliante e abbagliante così come i fendinebbia. Insieme ai numerosi vantaggi ben noti, la possibilità di collegarli a una batteria per auto da 12 volt è particolarmente apprezzata nei LED.
C'è varie opzioni accendendo i led da 12 volt. Per alimentarne uno sono necessari 3,5 - 3,7 V. Ma il LED, come qualsiasi semiconduttore, ha una diffusione tecnologica nel valore della tensione diretta. Pertanto, non dovresti rispettare rigorosamente questi valori di tensione di caduta: puoi trovare un LED bianco con una tensione diretta da 3 volt a 3,8. Pertanto, è meglio effettuare il calcolo al massimo. Quando si collegano, diciamo 4 LED in serie, otteniamo una tensione di 3,7x4 \u003d 14,8 V, ma la tensione di alimentazione automatica è di 12 volt ei LED potrebbero non funzionare affatto. Anche se sono alimentati senza resistore limitatore di corrente. Quando si collegano 3 potenti LED per una corrente di 0,35 A, calcoliamo il valore del resistore limitatore di corrente utilizzando la formula (Upit-Upled) / Itotale, quindi (12V-3,7x3) / 0,35 = 2,57 Ohm, selezionare il resistore più vicino valore dalla serie standard con un margine di 2,7 Ohm. La potenza del resistore è calcolata dalla formula Pres = Itotal Upad, quindi 0,35x0,9 = 0,315. Prendiamo un resistore con una potenza di 0,5 W.
Allo stesso modo, calcoliamo il numero di LED in un gruppo con una tensione di 24 V e qualsiasi altro. Le tensioni di alimentazione dei LED più comuni sono:
per bianco, blu, verde, ultravioletto - 3,5 V
per rosso - 2-2,5 V
per infrarossi - 1,2-1,9 V
In pratica, puoi utilizzare diversi LED collegati in serie con un resistore limitatore quando alimentato da 12 volt, oppure puoi accendere ciascun LED con il proprio resistore. Quindi diamo un'occhiata a due esempi. Il proprio resistore per ogni LED e un resistore comune per una catena in serie di 3. La tensione della rete di bordo dell'auto con il motore acceso è di 14,9 V, con il motore spento - circa 12,6 V. I LED sono blu, tensione diretta 3,3 V, corrente nominale 20 mA (0,02 A).
1. Resistenza separata. R \u003d (14,9-3,3) / 0,02 \u003d 580 Ohm, accettiamo 560 Ohm. Corrente massima Imax=(14,9-3,3)/560=20,7 mA, corrente minima Imin=(12,6-3,3)/560=16,6 mA. Potenza del resistore P \u003d (14,9-3,3) x0,0207 \u003d 0,24 W, prendiamo 0,25 W.
2. Resistenza comune. R \u003d (14,9-3x3,3) / 0,02 \u003d 250 Ohm, accettiamo 240 Ohm. La corrente massima nel circuito Imax=(14.9-3x3.3)/240=20.8 mA, la corrente minima Imin=(12.6-3x3.3)/240=11.3 mA. Potenza del resistore P \u003d (14,9-3x3,3) x0,0208 \u003d 0,11 W, prendiamo 0,125 W.
La variazione della corrente nel circuito, e di conseguenza la luminosità del LED, per le modalità di accensione/spegnimento del motore è:
1. Un cambiamento di 20,7 / 16,6 = 1,257 volte o 25%, che sarà quasi impercettibile,
2. Un cambiamento di 20.8/11.3=1.841 volte o 45%, che ovviamente è visibile.
L'arrotondamento del valore del resistore per eccesso o per difetto non è significativo. Quando il LED è alimentato, a causa dell'arrotondamento del valore del resistore, la corrente effettiva rispetto a quella calcolata cambierà solo di pochi punti percentuali, il che non è importante. La variazione della tensione diretta sarà espressa in diversi millivolt. In ogni caso, ricorda: non collegare mai i LED a una sorgente di tensione senza un resistore limitatore.
Discuti l'articolo LED 12 VOLT
Contenuto:I LED sono stati a lungo utilizzati in vari campi vita e attività delle persone. Grazie alle loro qualità e caratteristiche tecniche, hanno guadagnato un'ampia popolarità. Sulla base di queste sorgenti luminose, vengono creati progetti di illuminazione originali. Pertanto, per molti consumatori, sorge spesso la domanda su come collegare un LED a 12 volt lì. Questo argomento molto rilevante, poiché tale connessione presenta differenze fondamentali rispetto ad altri tipi di lampade. Si precisa che per il solo funzionamento dei LED DC. Grande importanza ha polarità quando è collegato, altrimenti i LED semplicemente non funzioneranno.
Nella maggior parte dei casi, i LED collegati richiedono una limitazione di corrente con resistenze. Ma a volte è del tutto possibile farne a meno. Ad esempio, torce elettriche, portachiavi e altri souvenir con lampadine a LED sono alimentati da batterie collegate direttamente. In questi casi, la corrente è limitata da resistenza interna batterie. La sua potenza è così piccola che semplicemente non è sufficiente per bruciare gli elementi di illuminazione.
Tuttavia, se collegate in modo errato, queste sorgenti luminose si bruciano molto rapidamente. Si osserva una rapida caduta quando una corrente normale inizia ad agire su di essi. Il LED rimane acceso, ma in toto non può più svolgere le sue funzioni. Tali situazioni si verificano quando non esiste un resistore di limitazione. Quando viene applicata l'alimentazione, la lampada si guasta in pochi minuti.
Una delle opzioni per il collegamento errato a una rete a 12 volt è aumentare il numero di LED nei circuiti di dispositivi più potenti e complessi. In questo caso sono collegati in serie, in base alla resistenza della batteria. Tuttavia, se una o più lampadine si bruciano, l'intero dispositivo si guasta.
Esistono diversi modi per collegare LED da 12 volt, il cui circuito consente di evitare guasti. È possibile collegare un resistore, sebbene ciò non garantisca un funzionamento stabile del dispositivo. Ciò è dovuto a differenze significative nei dispositivi a semiconduttore, nonostante possano provenire dallo stesso lotto. Hanno il loro specifiche tecniche, differiscono per corrente e tensione. Se la corrente supera il valore nominale, uno dei LED potrebbe bruciarsi, dopodiché anche il resto delle lampadine si guasterà molto rapidamente.
In un altro caso, si propone di collegare ciascun LED con un resistore separato. Risulta una sorta di diodo zener che garantisce il corretto funzionamento, poiché le correnti diventano indipendenti. Tuttavia, questo schema risulta essere troppo macchinoso e sovraccarico di elementi aggiuntivi. Nella maggior parte dei casi, non resta altro che collegare i LED a 12 volt in serie. Con questa connessione, il circuito diventa il più compatto possibile e molto efficiente. Per il suo funzionamento stabile, è necessario prestare attenzione in anticipo per aumentare la tensione di alimentazione.
Per risolvere la domanda su come collegare i LED a un circuito da 12 volt, è necessario determinare la polarità di ciascuno di essi. Esistono diversi modi per determinare la polarità dei LED. Una lampadina standard ha una gamba lunga, che è considerata un anodo, cioè un vantaggio. La gamba corta è il catodo, un contatto negativo con un segno meno. La base o la testa di plastica ha un taglio che indica la posizione del catodo - meno.
In un altro modo, devi guardare attentamente all'interno del cono di vetro del LED. Puoi facilmente vedere un contatto sottile, che è un vantaggio, e un contatto a forma di bandiera, che, rispettivamente, sarà un segno meno. Se hai un multimetro, puoi facilmente determinare la polarità. È necessario impostare l'interruttore centrale sulla modalità di composizione e toccare i contatti con le sonde. Se la sonda rossa tocca il positivo, il LED dovrebbe accendersi. Quindi la sonda nera verrà premuta sul meno.
Tuttavia, con una connessione errata a breve termine di lampadine con polarità inversa, non accadrà loro nulla di male. Ogni LED può funzionare solo in una direzione e il guasto può verificarsi solo se la tensione aumenta. Il valore della tensione nominale per un singolo LED va da 2,2 a 3 volt, a seconda del colore. Quando connesso Strisce LED e moduli funzionanti da 12 volt e oltre, è necessario aggiungere resistori al circuito.
Un singolo LED non può essere collegato direttamente a un alimentatore da 12V perché si brucerebbe immediatamente. È necessario utilizzare un resistore limitatore, i cui parametri sono calcolati dalla formula: R \u003d (Upit-Upad) / 0,75I, in cui R è la resistenza del resistore, Upit e Upad sono le tensioni di alimentazione e caduta , I è la corrente che passa attraverso il circuito, 0,75 - coefficiente di affidabilità del LED, che è un valore costante.
Ad esempio, puoi prendere il circuito utilizzato quando si collegano i LED da 12 volt in un'auto a una batteria. I dati iniziali saranno simili a questi:
Secondo la formula sopra, il valore di resistenza sarà il seguente: R \u003d (12 - 2,2) / 0,75 x 0,01 \u003d 1306 ohm o 1,306 kOhm. Pertanto, il valore del resistore standard di 1,3 kΩ sarà il più vicino. Inoltre, dovrai calcolare la potenza minima del resistore. Questi calcoli vengono utilizzati anche quando si decide come collegare un potente LED a 12 volt. Viene preliminarmente determinato il valore della corrente effettiva, che potrebbe non coincidere con il valore sopra indicato. Per questo viene utilizzata un'altra formula: I \u003d U / (Rres. + Rlight), in cui Rlight è la resistenza del LED ed è definita come Upad.nom. /Inom. = 2,2 / 0,01 = 220 ohm. Pertanto, la corrente nel circuito sarà: I \u003d 12 / (1300 + 220) \u003d 0,007 A.
Di conseguenza, la caduta di tensione effettiva del LED sarà: Udrop.light = Rlight x I = 220 x 0,007 = 1,54 V. Il valore finale della potenza sarà simile a questo: 1,54)² / 1300 = 0,0841 W). Per una connessione pratica, si consiglia di aumentare leggermente il valore della potenza, ad esempio a 0,125 W. Grazie a questi calcoli, è facile collegare il LED a una batteria da 12 V. Pertanto, per collegare correttamente un LED a una batteria per auto da 12 V, il circuito avrà inoltre bisogno di una resistenza da 1,3 kOhm, la cui potenza è di 0,125 W. , collegato a qualsiasi contatto LED .
Il calcolo viene eseguito secondo lo stesso schema del 12V. Ad esempio, viene preso lo stesso LED con una corrente di 10 mA e una tensione di 2,2 V. Poiché la rete utilizza corrente alternata con una tensione di 220 V, il calcolo del resistore sarà simile al seguente: R \u003d (Upit.-Upad.) / (I x 0,75). Inserendo tutti i dati necessari nella formula, otteniamo il valore di resistenza reale: R \u003d (220 - 2,2) / (0,01 x 0,75) \u003d 29040 Ohm o 29,040 kOhm. Il valore del resistore standard più vicino è 30 kΩ.
Il prossimo passo è calcolare la potenza. Innanzitutto, viene determinato il valore del consumo di corrente effettivo: I = U / (Rres. + Rlight). La resistenza del LED è calcolata dalla formula: Rlight = Upad.nom. /Inom. = 2,2 / 0,01 = 220 ohm. Di conseguenza, la corrente nel circuito elettrico sarà: I \u003d 220 / (30000 + 220) \u003d 0,007A. Di conseguenza, la caduta di tensione reale attraverso il LED sarà la seguente: Udrop.light \u003d Rlight x I \u003d 220 x 0,007 \u003d 1,54 V.
La formula viene utilizzata per determinare: P \u003d (Upit. - Upad.)² / R \u003d (220 -1,54)² / 30000 \u003d 1,59W. Il valore di potenza dovrebbe essere aumentato al valore standard di 2W. Pertanto, per collegare un LED a una rete con una tensione di 220 V, è necessaria una resistenza da 30 kΩ con una potenza di 2 W.
Tuttavia, la corrente alternata scorre nella rete e la lampadina brucerà solo in una semifase. L'apparecchio emetterà un lampeggio veloce, con una frequenza di 25 lampeggi al secondo. Per l'occhio umano, questo è completamente invisibile e viene percepito come un bagliore costante. In una tale situazione, sono possibili guasti inversi, che possono portare a un guasto prematuro della sorgente luminosa. Per evitare ciò, viene installato un diodo inverso per garantire l'equilibrio in tutta la rete.
