Se não fosse lucrativo para a humanidade usar LEDs, apenas um círculo limitado de cientistas os conheceria. Mas uma fonte com um tipo de radiação fundamentalmente novo revelou-se muito eficaz. Com o tempo, pequenos cristais começaram a combinar várias peças em uma caixa, eles também aprenderam a cultivar supercristais de tamanhos maiores. O resultado são LEDs ultrabrilhantes, ou, como também são chamados, LEDs superbrilhantes, com as mais amplas aplicações possíveis.
Por si só, um LED elementar é projetado para uma tensão de mais de 3-5 volts. Suas características possibilitam a utilização de tal elemento para fins de indicação e iluminação decorativa. No entanto, os cientistas conseguiram desenvolver dispositivos mais poderosos usando vários truques. Assim nasceram os super LEDs superbrilhantes de 12 volts. Usando um driver, um dispositivo de 12 volts pode ser conectado a uma tensão mais alta, incluindo uma rede de 220 volts.
A principal vantagem que um super LED superbrilhante de 12 volts tem é seu baixo consumo de energia e, ao mesmo tempo, luz brilhante. Uma vantagem adicional é a mudança controlada no brilho dos LEDs, para a qual é utilizado um controlador. Acontece que um dispositivo que usa LEDs ultrabrilhantes pode reduzir ou aumentar a intensidade de sua radiação.
Para controlar o brilho dos LEDs, é usada a modulação por largura de pulso. Com este método, você pode reduzir o brilho desligando periodicamente a lâmpada. A lâmpada pulsa e os parâmetros do pulso determinarão a intensidade de seu brilho.
Esse princípio de operação permite expandir os recursos dos LEDs de alto brilho. Como resultado, obtemos funcional:
Observe que o alarme usa um LED piscando para 5, 12 e até 14 volts, o que ajuda a chamar a atenção para vitrines, balcão ou caixa registradora. Dispositivos de baixa tensão também são usados. Um LED piscando é projetado de forma um pouco diferente de uma luz indicadora convencional. Um chip gerador de pulsos é colocado no caso onde o cristal está localizado.
Na maioria das vezes, os LEDs superbrilhantes de 12 volts substituem as lâmpadas halógenas que fornecem luz direcional.É por isso que, ao produzir lâmpadas com LEDs, eles fazem uma base padrão E14, GU10 e algumas outras.
Todas as fontes superbrilhantes têm as mesmas características de iluminação dos LEDs convencionais:
Ao instalar uma lâmpada LED de 12 volts em um determinado dispositivo, você precisa entender que sua eficiência depende do comprimento de onda da radiação ou, mais simplesmente, da cor. Aqui está uma tabela mostrando a dependência.
Mas estudando essas características, nem toda pessoa será capaz de entender qual dispositivo é adequado para ela. É muito mais fácil decidir observando os parâmetros elétricos: tensão, corrente direta máxima, potência do dispositivo.
Além disso, existem outras características. LEDs superbrilhantes podem ser criados com base em um único chip ou multi-chip. Características como comprimento de onda e temperatura de cor são responsáveis pela cor do brilho. Parâmetros importantes são o ângulo de brilho, o tamanho do corpo e o número de LEDs em uma lâmpada.
O desenvolvimento de novos modelos levou ao surgimento de outro característica distintiva- formato corporal. Uma caixa popular para LEDs ultrabrilhantes de 12 volts é a "piranha", que tem quatro pinos. Existem também modelos com dois cabos e modelos projetados para montagem em superfície.
Cada modelo do dispositivo possui sua própria tabela de parâmetros, na qual você pode conhecer os recursos de operação deste dispositivo.
O principal problema na produção de LEDs superbrilhantes é o problema da dissipação de calor. O LED não deve superaquecer, caso contrário, a intensidade da luz diminuirá irreversivelmente. Dispositivos superbrilhantes de alta potência são especialmente suscetíveis ao superaquecimento, portanto, quando auto-montagemé necessário garantir o resfriamento com um radiador.
Preste atenção especial aos parâmetros elétricos, não permitindo a conexão com uma tensão superior à especificada nas instruções e fornecendo apenas a corrente permitida. Assim, as fontes superbrilhantes poderão brilhar pelo maior tempo possível.
Tenha cuidado com os fios de cobre, pois dobrá-los ou deformá-los severamente fará com que a força do sinal mude.
Recebo muitas dúvidas de leitores sobre como fazer a ligação correta dos LEDs em 12 volts e em uma rede 220V. Normalmente, eles sabem apenas que o esquema de conexão do LED pode ser paralelo ou em série. Mas os diodos não são apenas de uma cor, mas também RGB de três cores e RGBW de quatro cores. Para controlá-los, é necessário um controlador RGB.
As principais características técnicas do LED são descritas por três parâmetros:
Os chips de LED mais comuns com tensão direta na região de 3, 6 e 12 volts. Os modelos para 6V e 12V são utilizados principalmente em lâmpadas automotivas, em produtos para o lar não estão instalados.
Existem 2 métodos de conexão:
Na primeira variante, a tensão é estabilizada, deve exceder a queda de tensão no diodo.
Exemplo.
Se a queda for de 3V por 1 led, e 12 volts, então para ligar 1 diodo com funcionamento nominal de 0,1 Ampères, obtemos o seguinte cálculo:
Na segunda variante, a intensidade da corrente é estabilizada e o esquema de conexão será o mesmo da primeira variante, apenas o resistor deve ser excluído. Lascas de gelo com a mesma corrente nominal são selecionadas quando conectadas em série. Se a corrente do driver for muito alta e for muito necessário ligá-lo, um circuito paralelo pode ser usado. Com tal esquema, em cada cadeia diminuirá em um múltiplo.
Muitos pensam erroneamente que se você conectar em série, o consumo de energia permanecerá inalterado, porque a corrente não precisará ser aumentada. Eles esquecem que terão que aumentar as tensões de alimentação.
É indicado no diagrama por dois tipos de pictogramas. As duas setas mostram que ele emite luz.
Antes de calcular o diagrama de conexão dos LEDs, certifique-se de seus parâmetros e qualidade. Os chineses costumam trapacear deslizando LEDs com parâmetros diferentes ou com menor potência. Os chineses são especialmente bons em enganar no SMD 5630 e SMD5730, seu poder conhecido é de 0,5W. Os números 5630 e 5730 indicam apenas o tamanho da caixa, por exemplo, 5,7 mm por 3,0 mm.
Aproveitando isso, eles instalam um cristal de 0,07W - 0,1W em uma caixa padrão e depois os vendem com potência de 0,5W. Ou seja, o fluxo luminoso será 5 vezes menor do que você esperava. bom exemplo haverá lâmpadas LED de milho, que são simplesmente cravejadas com LEDs de baixa potência em quantidades de 20 a 130 peças. devido a tal aparência, o milho aos olhos do comprador parece ser mais potente do que uma lâmpada de 10 diodos de consumo de energia semelhante.
Eles também fazem cópias de fabricantes conhecidos, especialmente Cree e Philips. Eles são semelhantes aos KRI e Flips reais apenas na aparência, as características técnicas são piores em 30-40%.
Sequência aproximada de montagem e verificação no modo de operação.
estrela de alumínio
A instalação em um sistema de resfriamento geralmente requer bom equipamento e habilidades. Portanto, é melhor comprar diodos de baixa potência 1W, 3W, 5W imediatamente em um substrato de alumínio ou cobre na forma de uma estrela. Desta forma, você não vai superaquecer as pernas e estragar o chip do diodo. A estrela é então colocada em um dissipador de calor usando pasta condutora de calor.
Para soldar fios em uma estrela, você precisa de um ferro de solda mais potente, pois o alumínio retira rapidamente o calor do local de contato com a solda.
Para conectar LEDs ultrabrilhantes a uma tensão estabilizada constante, você deve usar um resistor limitador de corrente. Com um consumo de energia superior a 10W, não é racional usá-lo.
Os mais comuns têm o poder:
As fontes estabilizadas mais comuns:
Para reduzir o número de volts da fonte de alimentação, você precisa de um estabilizador com capacidade de ajuste. Eu costumo comprá-los no Aliexpress a uma média de US $ 2 para modelos de 2 Amp e US $ 5 para um poderoso módulo de 5 Amp. Na Rússia, o preço deles é muito alto, é melhor comprar com antecedência, mas 2 a 3 vezes mais.
Para conectar o diodo diretamente a uma bateria de 1,5V, é necessário um aumento para 3V. Isso é implementado em pequenos microcircuitos especializados. Mais frequentemente usado em lanternas recarregáveis em uma única bateria AA. O microcircuito pode ser um estabilizador de Ampère ou aumentar apenas volts. Se apenas a tensão estiver estabilizada, para ligar o diodo, será necessário definir uma resistência, que também consome energia. Driver de LED é mais econômico para lanterna.
Chinês por 100 rublos. eles vendem placas prontas com estabilizadores, que de 1,5 podem fazer de 2V a 5V. Quem é amigo do ferro de solda pode fazer sozinho, o microcircuito praticamente não requer elementos adicionais.
A fonte mais popular, cada casa tem vários carregadores e um monte de telefones antigos com botão de pressão. Em 5V, você só pode conectar um em paralelo. A conexão serial requer um mínimo de 6V.
bom exemplo haverá uma faixa de LED de 5V. Com essa fita e carregadores antigos, faço lâmpadas noturnas de LED. Um pedaço de fita de 3 a 4 cm de comprimento é colado na caixa e conectado a uma tomada USB. Se o gabinete for desmontável, eu soldo os fios internos, diretamente na placa.
Faixa LED 5V alimentada por USB
Bateria Kron 9V e dimmer
A fonte de nove volts mais conhecida é a bateria Krona. Apesar de seu tamanho pequeno, tem uma capacidade muito pequena. Nove volts permitirão que você conecte em série até 3 iner. Se 3 peças estiverem conectadas em série, uma pequena diminuição levará a uma diminuição significativa no brilho. Se for impossível fornecer uma boa estabilização, você terá que reduzir para 2 chips de LED.
Para ajustar o brilho, você pode usar um dimmer em miniatura, cujo preço é de 50 rublos.
estabilizador 12V
12 volts já oferece amplas oportunidades de inclusão. O esquema para conectar LEDs pode ser serial em 3 peças. Quatro peças não estão incluídas desta forma, porque a queda de tensão sob carga deve ser levada em consideração. Por exemplo, pode cair de 12V para 11V, resultando em uma perda significativa de saída de luz.
É melhor usar um driver de baixa tensão para não usar um resistor. Esse estabilizador opera a partir de 12V, possui um regulador de tensão de saída e uma configuração de Ampere. Além disso, é mais simples em design do que 220V e não possui transformador, apenas uma bobina.
Um exemplo seria uma faixa de LED de 12V na qual 3 LEDs e um resistor são conectados em série.
Na rede do carro, incluindo o isqueiro, com o motor ligado, passa de 13,5V para 15V. Mas os saltos podem ser de até 30V. Em um carro abafado, será de 12V a 13V, dependendo do nível de carga da bateria do carro. Portanto, é altamente desencorajado ligar o LED sem uma fonte de alimentação estabilizada ou estabilizador de corrente. Os chineses não toleram muito bem esses saltos, devido à má qualidade e aos maus condutores do cristal. O tipo de marca Cree Philips Osram pode funcionar por muito tempo em um carro sem estabilizador, isso foi testado em lâmpadas LED para luzes de estacionamento.
Driver de LED para 100w e 50w
Para conectar o LED a uma rede de 220V, o circuito utiliza fontes de alimentação especializadas, que podem ser chamadas de motorista de led, fonte de corrente, fonte de alimentação, estabilizador. Suas principais características são silatok em Amperes e potência. O driver pode ter uma saída de corrente fixa ou regulável. Se você montar uma luminária com as próprias mãos, será mais conveniente com um regulador.
Via de regra, os chips de gelo são conectados ao driver em série, o que garante a mesma corrente em cada elemento do circuito elétrico. A desvantagem de tal esquema será a falha de todo o circuito se 1 LED queimar.
O circuito driver para LEDs pode ser diferente, desde um simples baseado em um capacitor de resfriamento até um moderno, com coeficiente de ondulação do fluxo luminoso próximo a 0%.
conexão serial
Um exemplo clássico de tal projeto é Lâmpada LED por 220. Para modernizar luminárias antigas, às vezes uso o recheio de uma lâmpada. Coloquei uma placa com elementos de LED em um dissipador de calor dentro da lâmpada e coloquei um estabilizador próximo a ela. Essa modernização é relevante ao atualizar lâmpadas fluorescentes não padronizadas.
Agora ficou fácil conectar o LED a 220, é mais difícil determinar o coeficiente de ondulação do fluxo de luz. Se o driver for de baixa qualidade e não lidar bem com a carga, a luz piscará na frequência de 100 Hertz. A reação a essas pulsações é individual para cada pessoa. Na maioria das vezes leva a dores de cabeça, fadiga ocular e grande lista outros consequências negativas.
Um exemplo inclusão simples sem driver, haverá uma faixa de LED de 220V. Nele são conectadas em série 60 peças, que são alimentadas por um retificador que consiste em uma ponte de diodos. A desvantagem desse esquema é a pulsação da luz com frequência de 100 Hertz, que é muito prejudicial à saúde, mas todos reagem a ela individualmente. Esta fita só pode ser cortada por 60 LEDs.
Faixa de LED com conexão direta à rede 220
A mesma tecnologia começou a ser usada em grandes diodos COB, 60 cristais são conectados em série no interior para ligar imediatamente a rede 220V.
Os chineses de alta tecnologia já estão vendendo módulos e matrizes de LED com um estabilizador colocado em um substrato.
Outras características são LED para plantas e cores, o fabricante deve indicar seus parâmetros exatos no momento da compra. Existem vários tipos de cores únicas:
A queda de tensão no cristal depende da luz emitida, respectivamente, eles têm um consumo de energia diferente. Por exemplo, para vermelhos, a queda em volts será de 2 a 2,2 V. Portanto, para cada cor do LED RGB, é necessário calcular o resistor separadamente na calculadora. Os cristais RGB não são cobertos com fósforo amarelo, portanto, os cristais e seu esquema de conexão são claramente visíveis através de um revestimento de silicone transparente.
Os LEDs são elementos de rádio modernos, econômicos e confiáveis usados para indicação de luz. Achamos que tudo e todos sabem disso! É com base nessa experiência que o desejo de usar LEDs é tão grande para projetar uma grande variedade de circuitos elétricos, como em eletrônicos de consumo também para o carro. Mas aqui surgem certas dificuldades. Afinal, os LEDs mais comuns têm uma tensão de alimentação de 3 ... 3,3 volts, e a tensão de bordo do carro é de 12 volts, embora às vezes suba para 14 volts. Obviamente, surge aqui uma suposição lógica de que, para conectar os LEDs à rede de 12 volts da máquina, será necessário diminuir a tensão. É sobre esse assunto, como conectar o LED à rede de bordo do veículo e diminuir a tensão, que o artigo será dedicado.
Antes de passar para circuitos específicos e suas descrições, gostaria de falar sobre duas opções fundamentalmente diferentes, mas possíveis, para conectar um LED a uma rede de 12 volts.
A primeira é quando a tensão cai devido ao fato de a resistência adicional do consumidor estar conectada em série com o LED, que é um microcircuito estabilizador de tensão. Nesse caso certa parte tensão é perdida no microcircuito, transformando-se em calor. Isso significa que o segundo restante vai direto para o nosso consumidor - o LED. Com isso, ele não queima, pois nem toda a tensão total passa por ele, mas apenas uma parte. A vantagem de usar um microcircuito é o fato de ser capaz de manter automaticamente uma determinada tensão. No entanto, também existem desvantagens. Você não poderá reduzir a tensão abaixo do nível para o qual foi projetada. Segundo. Como o microcircuito tem uma certa eficiência, a queda em relação à entrada e à saída será diferente em 1-1,5 volts para baixo. Além disso, para usar o chip, você precisará usar um bom dissipador de calor dissipativo instalado nele. Afinal, na verdade, o calor liberado pelo microcircuito é a perda que não reivindicamos. Ou seja, o que cortamos de um potencial maior para obter um menor.
A segunda opção é alimentar o LED, quando a tensão é limitada por um resistor. É como se um grande encanamento tomaria e estreitaria. Neste caso, o fluxo (vazão e pressão) diminuiria significativamente. Nesse caso, apenas parte da tensão chega ao LED. Isso significa que ele também pode funcionar sem o perigo de ser queimado. A desvantagem de usar um resistor é que ele também tem eficiência própria, ou seja, também desperdiça tensão não reclamada em calor. Nesse caso, pode ser difícil instalar um resistor no dissipador de calor. Como resultado, nem sempre é adequado para inclusão no circuito. Além disso, o fato de o resistor não suportar a manutenção automática da tensão dentro do limite especificado também será um sinal de menos. Quando a tensão cair no circuito comum, ele aplicará uma tensão igualmente menor ao LED. Assim, a situação inversa ocorrerá com o aumento da tensão no circuito comum.
Claro, ambas as opções não são ideais, porque ao trabalhar com fontes de energia portáteis, cada uma delas gastará parte da energia útil em calor. E isso é relevante! Mas o que fazer, esse é o princípio de seu trabalho. Neste caso, a fonte de alimentação gastará parte de sua energia não em ação útil, mas para o calor. Aqui, a panacéia é o uso da modulação por largura de pulso, mas isso complica muito o circuito ... Portanto, ainda vamos focar nas duas primeiras opções, que vamos considerar na prática.
Vamos começar, como no parágrafo acima, com a opção de conectar o LED a uma tensão de 12 volts por meio de um resistor. Para que você entenda melhor como ocorre a queda de tensão, daremos várias opções. Quando 3 LEDs estão conectados a 12 volts, 2 e 1.
Conectando 1 LED através de uma resistência a 12 volts em um carro (através de um resistor)
Então nós temos um LED. Sua tensão de alimentação é de 3,3 volts. Ou seja, se pegássemos uma fonte de alimentação de 3,3 volts e conectássemos um LED a ela, tudo ficaria ótimo. Mas, no nosso caso, há um aumento da tensão, que não é difícil de calcular pela fórmula. 14,5-3,3 = 11,2 volts. Ou seja, precisamos inicialmente reduzir a tensão em 11,2 volts e depois aplicar tensão apenas no LED. Para calcularmos a resistência, precisamos saber quanta corrente circula no circuito, ou seja, a corrente consumida pelo LED. Em média, isso é cerca de 0,02 A. Se desejar, você pode ver a corrente nominal na folha de dados do LED. Como resultado, de acordo com a lei de Ohm, acontece. R=11,2/0,02=560 Ohm. O valor do resistor é calculado. Bem, desenhar um diagrama é ainda mais fácil.
A potência do resistor é calculada pela fórmula P=UI=11,2*0,02=0,224 W. Tomamos o mais próximo de acordo com o pedido de tipo padrão.
Conectando 2 LEDs através de um resistor a 12 volts em um carro (através de um resistor)
Por analogia com o exemplo anterior, tudo é calculado da mesma forma, mas com uma condição. Como já existem dois LEDs, a queda de tensão entre eles será de 6,6 volts e os 14,5-6,6 \u003d 7,9 volts restantes permanecerão com o resistor. Com base nisso, o esquema será o seguinte.
Como a corrente no circuito não mudou, a potência do resistor permanece inalterada.
Conectando 3 LEDs através de um resistor a 12 volts em um carro (através de um resistor)
E mais uma opção, quando quase toda a tensão é apagada pelos LEDs. Portanto, o resistor em seu valor nominal será ainda menor. Apenas 240 ohms. Um diagrama para conectar 3 LEDs à rede on-board da máquina está anexado.
Por fim, resta apenas dizer que a tensão utilizada nos cálculos não foi de 12, mas de 14,5 volts. É esse aumento de tensão que geralmente ocorre na rede elétrica da máquina quando ela é ligada.
Também não é difícil estimar que, ao conectar 4 LEDs, você não precisará usar nenhum tipo de resistor, pois cada um dos LEDs terá 3,6 volts, o que é bastante aceitável.
Agora vamos passar para um circuito estabilizado de fonte de alimentação LED de 12 volts. Aqui, como já dissemos, existe um circuito que regula sua própria resistência interna. Assim, a alimentação do LED será estável, independentemente de picos de energia na rede de bordo. Infelizmente, a desvantagem de usar um microcircuito é o fato de que a tensão estabilizada mínima que pode ser alcançada será de 5 volts. É com essa tensão que você pode encontrar os microcircuitos mais conhecidos - estabilizadores KR142 EN 5B ou um análogo estrangeiro L7805 ou L7805CV. Aqui a diferença está apenas no fabricante e na corrente nominal de operação de 1 a 1,5 A.
Assim, a tensão restante de 5 a 3,3 volts deverá ser extinta de acordo com o mesmo exemplo dos casos anteriores, ou seja, usando um resistor. No entanto, reduzir a tensão com um resistor em 1,7 volts não é mais tão crítico quanto em 8-9 volts. A estabilização da tensão neste caso ainda será observada! Aqui está o diagrama de conexão do microcircuito estabilizador.
Como você pode ver, é muito simples. Todos podem implementá-lo. Não é mais difícil do que soldar o mesmo resistor. A única condição é a instalação de um dissipador de calor que remova o calor do microcircuito. É obrigatório instalá-lo. O diagrama diz que o microcircuito pode alimentar 10 cadeias com um LED, na verdade, esse parâmetro está subestimado. Na verdade, se cerca de 0,02A passar pelo LED, ele poderá alimentar até 50 LEDs. Se você precisa fornecer comida mais, então use o segundo mesmo esquema independente. Usar dois chips conectados em paralelo não é correto. Uma vez que suas características são ligeiramente diferentes umas das outras, devido a características individuais. Com isso, um dos microcircuitos terá a chance de queimar muito mais rápido, pois seus modos de operação serão diferentes - superestimados.
Já falamos sobre o uso de microcircuitos semelhantes no artigo "Carregador de 5 volts no carro". A propósito, se você ainda decidir alimentar o LED PWM, embora dificilmente valha a pena, este artigo também revelará a você todos os segredos da implementação de tal projeto.
Resumindo a conexão do LED a uma rede de 12 volts, podemos falar sobre a simplicidade do projeto do circuito. Assim como no caso em que um resistor é usado, também com um microcircuito - um estabilizador. Tudo isso é fácil e simples. Pelo menos, esta é a coisa mais simples que você pode encontrar em eletrônica. Portanto, todos devem dominar a conexão do LED à rede de bordo do carro em 12 volts e com certeza. Se mesmo isso não for "muito difícil", então os mais complexos não devem ser aceitos.
E agora, para tornar mais fácil descobrir qual valor de resistência é necessário e qual potência para o seu caso específico, você pode usar a calculadora de seleção de resistor
Em um carro, uma decisão muito popular e acertada. Na maioria das vezes, os LEDs são usados em carros para iluminar faróis, lâmpadas de controle, luzes de freio, lanternas traseiras e dentro da cabine. Mas os LEDs estão se tornando cada vez mais populares nas principais lâmpadas de imersão e Farol alto assim como faróis de neblina. Juntamente com inúmeras vantagens conhecidas, a capacidade de conectá-los a uma bateria de carro de 12 volts é especialmente agradável em LEDs.
Há várias opções ligando os LEDs de 12 volts. Para alimentar um, são necessários 3,5 - 3,7 V. Mas o LED, como qualquer semicondutor, tem uma dispersão tecnológica no valor da tensão direta. Portanto, você não deve aderir estritamente a esses valores de queda de tensão - você pode encontrar um LED branco com uma tensão direta de 3 volts a 3,8. Portanto, é melhor fazer o cálculo ao máximo. Ao conectar, digamos, 4 LEDs em série, obtemos uma tensão de 3,7x4 \u003d 14,8 V, mas a tensão de alimentação automática é de 12 volts e os LEDs podem não funcionar. Mesmo que sejam alimentados sem um resistor limitador de corrente. Ao conectar 3 LEDs potentes para uma corrente de 0,35A, calculamos o valor do resistor limitador de corrente usando a fórmula (Upit-Upled) / Itotal, então (12V-3,7x3) / 0,35 = 2,57 Ohm, selecione o resistor mais próximo valor da série padrão com uma margem de 2,7 Ohm. A potência do resistor é calculada pela fórmula Pres = Itotal Upad, então 0,35x0,9 = 0,315. Tomamos um resistor com uma potência de 0,5W.
Da mesma forma, calculamos o número de LEDs em um grupo com uma tensão de 24 V e qualquer outra. As tensões de alimentação de LED mais comuns são:
para branco, azul, verde, ultravioleta - 3,5 V
para vermelho - 2-2,5 V
para infravermelho - 1,2-1,9 V
Na prática, você pode usar vários LEDs conectados em série com um resistor limitador quando alimentado por 12 volts ou pode ligar cada LED com seu próprio resistor. Vejamos então dois exemplos. Seu próprio resistor para cada LED e um resistor comum para uma cadeia em série de 3. A tensão da rede de bordo do carro com o motor ligado é de 14,9 V, com o motor desligado - cerca de 12,6 V. Os LEDs são azuis, tensão direta de 3,3 V, corrente nominal de 20mA (0,02A).
1. Resistor separado. R \u003d (14,9-3,3) / 0,02 \u003d 580 Ohm, aceitamos 560 Ohm. Corrente máxima Imax=(14,9-3,3)/560=20,7 mA, corrente mínima Imin=(12,6-3,3)/560=16,6 mA. Potência do resistor P \u003d (14,9-3,3) x0,0207 \u003d 0,24 W, tomamos 0,25 W.
2. Resistor comum. R \u003d (14,9-3x3,3) / 0,02 \u003d 250 Ohm, aceitamos 240 Ohm. A corrente máxima no circuito Imax=(14,9-3x3,3)/240=20,8 mA, a corrente mínima Imin=(12,6-3x3,3)/240=11,3 mA. Potência do resistor P \u003d (14,9-3x3,3) x0,0208 \u003d 0,11 W, tomamos 0,125 W.
A alteração da corrente no circuito e, consequentemente, o brilho do LED, para os modos de ligar / desligar o motor é:
1. Uma variação de 20,7 / 16,6 = 1,257 vezes ou 25%, que será quase imperceptível,
2. Uma variação de 20,8/11,3=1,841 vezes ou 45%, que obviamente é visível.
Arredondar o valor do resistor para cima ou para baixo não é significativo. Quando o LED é alimentado, devido ao arredondamento do valor do resistor, a corrente real em relação à calculada mudará apenas alguns por cento, o que não é importante. A mudança na tensão direta será expressa em vários milivolts. De qualquer forma, lembre-se: nunca conecte LEDs a uma fonte de tensão sem um resistor limitador.
Discuta o artigo LEDS de 12 VOLTS
Contente:Os LEDs são usados há muito tempo em vários campos vida e atividades das pessoas. Devido às suas qualidades e características técnicas, eles ganharam grande popularidade. Com base nessas fontes de luz, são criados designs de iluminação originais. Portanto, para muitos consumidores, muitas vezes surge a questão de como conectar um LED a 12 volts ali. Este tópico muito relevante, já que tal conexão tem diferenças fundamentais em relação a outros tipos de lâmpadas. Deve-se notar que para o funcionamento dos LEDs apenas DC. grande importância tem polaridade quando conectado, caso contrário, os LEDs simplesmente não funcionarão.
Na maioria dos casos, os LEDs conectados requerem limitação de corrente com resistores. Mas, às vezes é bem possível passar sem eles. Por exemplo, lanternas, chaveiros e outros souvenirs com lâmpadas LED são alimentados por baterias conectadas diretamente. Nestes casos, a corrente é limitada por Resistencia interna baterias. Seu poder é tão pequeno que simplesmente não é suficiente para queimar os elementos de iluminação.
No entanto, se conectadas incorretamente, essas fontes de luz queimam muito rapidamente. Uma queda rápida é observada quando uma corrente normal começa a agir sobre eles. O LED permanece aceso, mas na íntegra ele não pode mais desempenhar suas funções. Tais situações surgem quando não há resistor limitador. Quando a energia é aplicada, a lâmpada falha em apenas alguns minutos.
Uma das opções para conectar incorretamente a uma rede de 12 volts é aumentar o número de LEDs nos circuitos de dispositivos mais potentes e complexos. Nesse caso, eles são conectados em série, com base na resistência da bateria. No entanto, se uma ou mais lâmpadas queimarem, todo o dispositivo falhará.
Existem várias maneiras de conectar LEDs de 12 volts, cujo circuito permite evitar quebras. Você pode conectar um resistor, embora isso não garanta uma operação estável do dispositivo. Isso se deve a diferenças significativas nos dispositivos semicondutores, embora possam ser do mesmo lote. Eles têm seus próprios especificações técnicas, diferem em corrente e tensão. Se a corrente exceder o valor nominal, um dos LEDs pode queimar, após o que o restante das lâmpadas também falhará muito rapidamente.
Em outro caso, propõe-se conectar cada LED com um resistor separado. Acontece uma espécie de diodo zener que garante o funcionamento correto, já que as correntes se tornam independentes. No entanto, esse esquema acaba sendo muito complicado e sobrecarregado com elementos adicionais. Na maioria dos casos, nada resta a não ser conectar os LEDs a 12 volts ali em série. Com essa conexão, o circuito fica o mais compacto possível e muito eficiente. Para sua operação estável, deve-se tomar cuidado com antecedência para aumentar a tensão de alimentação.
Para resolver a questão de como conectar os LEDs a um circuito de 12 volts, é necessário determinar a polaridade de cada um deles. Existem várias maneiras de determinar a polaridade dos LEDs. Uma lâmpada padrão tem uma perna longa, que é considerada um ânodo, ou seja, um plus. A perna curta é o cátodo - um contato negativo com um sinal de menos. A base ou cabeça de plástico tem um corte indicando a localização do cátodo - menos.
De outra forma, você precisa olhar atentamente para dentro do cone de vidro do LED. Você pode ver facilmente um contato fino, que é um sinal de mais, e um contato em forma de bandeira, que, respectivamente, será um sinal de menos. Se você tiver um multímetro, poderá determinar facilmente a polaridade. É necessário colocar o interruptor central no modo de discagem e tocar os contatos com as sondas. Se a sonda vermelha tocar no positivo, o LED deve acender. Portanto, a sonda preta será pressionada para menos.
No entanto, com uma conexão incorreta de curto prazo de lâmpadas com polaridade reversa, nada de ruim acontecerá com elas. Cada LED só pode funcionar em uma direção e a falha só pode ocorrer se a tensão aumentar. O valor da tensão nominal para um único LED é de 2,2 a 3 volts, dependendo da cor. Quando conectado tiras de LED e módulos operando a partir de 12 volts e acima, resistores devem ser adicionados ao circuito.
Um único LED não pode ser conectado diretamente a uma fonte de alimentação de 12V porque queimará imediatamente. É necessário o uso de um resistor limitador, cujos parâmetros são calculados pela fórmula: R \u003d (Upit-Upad) / 0,75I, em que R é a resistência do resistor, Upit e Upad são as tensões de alimentação e queda , I é a corrente que passa pelo circuito, 0,75 - coeficiente de confiabilidade do LED, que é um valor constante.
Como exemplo, você pode pegar o circuito usado ao conectar LEDs de 12 volts em um carro a uma bateria. Os dados iniciais ficarão assim:
De acordo com a fórmula acima, o valor da resistência será o seguinte: R \u003d (12 - 2,2) / 0,75 x 0,01 \u003d 1306 ohms ou 1,306 kOhm. Assim, o valor do resistor padrão de 1,3 kΩ será o mais próximo. Além disso, você precisará calcular a potência mínima do resistor. Esses cálculos também são usados ao decidir como conectar um LED poderoso a 12 volts. O valor da corrente real é determinado preliminarmente, o que pode não coincidir com o valor indicado acima. Para isso, outra fórmula é utilizada: I \u003d U / (Rres. + Rlight), em que Rlight é a resistência do LED e é definida como Upad.nom. / Inom. = 2,2 / 0,01 = 220 ohms. Portanto, a corrente no circuito será: I \u003d 12 / (1300 + 220) \u003d 0,007 A.
Como resultado, a queda de tensão real do LED será: Udrop.light = Rlight x I = 220 x 0,007 = 1,54 V. O valor final da potência ficará assim: 1,54)² / 1300 = 0,0841 W). Para uma conexão prática, recomenda-se aumentar ligeiramente o valor da potência, por exemplo, para 0,125 W. Graças a esses cálculos, é fácil conectar o LED a uma bateria de 12 V. Portanto, para conectar corretamente um LED a uma bateria de carro de 12 V, o circuito precisará adicionalmente de um resistor de 1,3 kOhm, cuja potência é de 0,125 W , conectado a qualquer contato de LED .
O cálculo é realizado de acordo com o mesmo esquema de 12V. Como exemplo, o mesmo LED com corrente de 10 mA e tensão de 2,2 V é usado. Como a rede utiliza corrente alternada com tensão de 220V, o cálculo do resistor ficará assim: R \u003d (Upit.-Upad.) / (I x 0,75). Inserindo todos os dados necessários na fórmula, obtemos o valor real da resistência: R \u003d (220 - 2,2) / (0,01 x 0,75) \u003d 29040 Ohm ou 29,040 kOhm. O valor do resistor padrão mais próximo é 30 kΩ.
O próximo passo é calcular a potência. Primeiramente, determina-se o valor do consumo real de corrente: I = U / (Rres. + Rlight). A resistência do LED é calculada pela fórmula: Rlight = Upad.nom. / Inom. = 2,2 / 0,01 = 220 ohms. Consequentemente, a corrente no circuito elétrico será: I \u003d 220 / (30000 + 220) \u003d 0,007A. Como resultado, a queda de tensão real no LED será a seguinte: Udrop.light \u003d Rlight x I \u003d 220 x 0,007 \u003d 1,54V.
A fórmula é usada para determinar: P \u003d (Upit. - Upad.)² / R \u003d (220 -1,54)² / 30000 \u003d 1,59W. O valor de potência deve ser aumentado para o valor padrão de 2W. Assim, para conectar um LED a uma rede com tensão de 220V, você precisa de um resistor de 30 kΩ com potência de 2W.
No entanto, a corrente alternada flui na rede e a lâmpada queimará apenas em uma meia fase. A luminária emitirá uma luz intermitente rápida, com uma frequência de 25 flashes por segundo. Para o olho humano, isso é completamente invisível e é percebido como um brilho constante. Em tal situação, são possíveis falhas reversas, que podem levar à falha prematura da fonte de luz. Para evitar isso, um diodo reverso é instalado para garantir o equilíbrio em toda a rede.
