Το LED είναι ένα αξιόπιστο στοιχείο που θα λειτουργήσει αποτελεσματικά μόνο εάν εγκατασταθεί σωστά. Η ενεργοποίηση του LED 12 volt θα πρέπει να γίνεται με ιδιαίτερη προσοχή. Επομένως, πρέπει να υπάρχει μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος, δεν πρέπει να ξεχνάμε την πολικότητα, καθώς και τη χρήση των ίδιων διόδων σε μία αλυσίδα.

Τι είναι

Τα LED είναι από καιρό δημοφιλή φωτιστικά. Αυτό οφείλεται στην εξαιρετική τους ενεργειακή απόδοση και τη μεγάλη διάρκεια ζωής (σε σύγκριση με τους συμβατικούς λαμπτήρες). Επιπλέον, οι τιμές συνεχίζουν να πέφτουν καθώς αυξάνεται η παραγωγή αυτών των ειδών.

Κύρια πλεονεκτήματα:

ανθεκτικότητα - έως και 10 χρόνια συνεχούς λάμψης.
δύναμη - δεν φοβάται τους κραδασμούς και τους κραδασμούς.
ποικιλία - πολλά μεγέθη και χρώματα λάμψης.
χαμηλή κατανάλωση ενέργειας - περίπου 10 φορές πιο οικονομικό από έναν συμβατικό λαμπτήρα με παρόμοια χαρακτηριστικά.
πυρασφάλεια - λόγω της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, δεν υπερθερμαίνονται, επομένως δεν είναι ικανά να προκαλέσουν πυρκαγιά.

Το LED (light emitting diode) είναι μια συντομογραφία της δίοδος εκπομπής φωτός. Είναι γνωστό από το μάθημα της σχολικής φυσικής ότι είναι πολικό. Επομένως, το LED δεν θα λειτουργήσει εάν δεν παρατηρηθεί η πολικότητα και υπάρχει επίσης πιθανότητα να καεί (θα συμβεί βλάβη). Η αντίστροφη τάση διάσπασης της δομής ημιαγωγών είναι 4-5 βολτ. Ταυτόχρονα, μπορεί να λειτουργήσει με τη σωστή σύνδεση, ωστόσο, θα ξεκινήσουν καταστροφικές διεργασίες σε αυτό, οι οποίες θα μειώσουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής.

Κινηματογράφηση σε πρώτο πλάνο στοιχείων LED

Με απλά λόγια, μια δίοδος εκπομπής φωτός (LED) είναι μια συσκευή ημιαγωγών που ανάβει όταν περνάει ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από αυτήν. Επειδή το φως παράγεται σε στερεό υλικό ημιαγωγών, τα LED περιγράφονται ως συσκευές στερεάς κατάστασης. Ο όρος "φωτισμός στερεάς κατάστασης" διακρίνει αυτήν την τεχνολογία από άλλες πηγές που χρησιμοποιούν θερμαινόμενα νήματα (πυρακτώσεως και βολφραμίου-αλογόνου) καθώς και εκκένωση αερίου (λαμπτήρες φθορισμού).

Πώς να επιλέξετε ένα LED για σύνδεση σε 12 βολτ

Ο απαιτούμενος τύπος διόδων επιλέγεται με βάση συγκεκριμένες εργασίες. Υπάρχουν πολλές επιλογές στην αγορά, από δείκτη έως βαρέως τύπου. Για να φωτίσετε τα κουμπιά και τις ενδείξεις στον πίνακα οργάνων ενός αυτοκινήτου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διόδους χαμηλής κατανάλωσης. Για να φωτίσετε το εσωτερικό ενός διαμερίσματος ή ενός αυτοκινήτου, χρησιμοποιούνται απλές υπερφωτεινές.Για εγκατάσταση σε οπτικά κεφαλής, φώτα ημέρας αυτοκινήτων ή φακούς, εγκαθίστανται ισχυρά LED.

Από τεχνική άποψη, δεν υπάρχουν περιορισμοί στην κατανάλωση ισχύος και ρεύματος. Το κύριο πράγμα είναι ότι η τάση της διόδου δεν υπερβαίνει την τάση του τροφοδοτικού.

Ένας σημαντικός παράγοντας είναι το μέγεθος και το σχήμα της θήκης. Ανάλογα με το σκοπό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διόδους με στρογγυλή συσκευασία ή επιφανειακά τοποθετημένα εξαρτήματα (SMD). Όλα εξαρτώνται από τις ανάγκες και τα καθήκοντα.

Ποιες δίοδοι μπορούν να συνδεθούν στα 12 βολτ

Πρακτικά δεν υπάρχει όριο τάσης για τα LED. Επομένως, σχεδόν οποιοδήποτε από αυτά μπορεί να συνδεθεί σε 12 βολτ. Το κύριο πράγμα είναι να ακολουθείτε τους κανόνες. Οι λαμπτήρες LED απαιτούν συνήθως 1,5 έως 3,5 βολτ ανάλογα με το χρώμα και τη φωτεινότητα. Εάν δείτε μια δίοδο εκπομπής φωτός 12 volt στον πάγκο του καταστήματος, τότε στην πραγματικότητα σας προσφέρεται ένα συγκρότημα πολλών κρυστάλλων συνδεδεμένων σε σειρά.

Επιλογές σύνδεσης

Ήρθε η ώρα να εξοικειωθείτε με τις βασικές επιλογές σύνδεσης.

σε μία αντίσταση

Τυπικό διάγραμμα καλωδίωσης.

Όπως έχουμε ήδη ανακαλύψει παραπάνω, το LED έχει πολικότητα. Ως εκ τούτου, συνδέεται σε τροφοδοτικό DC. Οι πιο συνηθισμένοι τύποι καταναλώνουν περίπου 10-20 mA. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι το κύριο χαρακτηριστικό του εξαρτήματος. Η δεύτερη παράμετρος δείχνει την πτώση τάσης. Για τα συνηθισμένα LED, είναι στην περιοχή 2-4 V.

Το μόνο σωστό σχήμα σύνδεσης είναι με μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος. Επιλέγεται σύμφωνα με το νόμο του Ohm. Η αντίσταση υπολογίζεται ως η διαφορά μεταξύ της τάσης πηγής και της πτώσης τάσης διαιρούμενη με το γινόμενο του μέγιστου ρεύματος της διόδου και του συντελεστή ασφαλείας (συνήθως 0,75).

Ο νόμος του Ohm: «Η ποσότητα του ρεύματος σε ένα τμήμα κυκλώματος είναι ευθέως ανάλογη με την τάση που εφαρμόζεται σε αυτό το τμήμα και αντιστρόφως ανάλογη με την αντίστασή του».

Είναι επίσης απαραίτητο να υπολογιστεί η ισχύς της αντίστασης. Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας έναν απλό τύπο: η διαφορά μεταξύ της τάσης πηγής και της πτώσης τάσης στο τετράγωνο, διαιρούμενη με την αντίσταση σε ohms.

Σύνδεση σειράς πολλών LED

Σχηματικό διάγραμμα σειριακής σύνδεσης.

Η σειριακή σύνδεση είναι η εγκατάσταση δύο ή περισσότερων LED σε μία σειρά. Αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιεί επίσης μια ενιαία αντίσταση περιορισμού ρεύματος. Ο τύπος υπολογισμού είναι παρόμοιος για μία δίοδο, αλλά η πτώση τάσης αθροίζεται.

Για παράδειγμα, ας πάρουμε το θεωρητικό μας λευκό LED στα 3 βολτ και 20 mA. Συνδέουμε τρεις μονάδες σε σειρά. Έτσι, το άθροισμα της πτώσης της τάσης μας θα είναι 9 βολτ. Το υπόλοιπο των τριών βολτ διαιρείται με την ένταση ρεύματος των 0,02 αμπέρ με συντελεστή αξιοπιστίας 0,75. Ως αποτέλεσμα, διαπιστώνουμε ότι χρειαζόμαστε μια αντίσταση 200 ohm.

Κάθε δίοδος σε ξεχωριστή αντίσταση

Σχηματικό διάγραμμα παράλληλης σύνδεσης.

Σε αυτό το κύκλωμα, κάθε LED συνδέεται με το συν και το πλην του τροφοδοτικού. Παρά το γεγονός ότι κυκλώματα με μία κοινή αντίσταση μπορούν να βρεθούν στον Ιστό, στην πράξη μια τέτοια λύση δεν είναι πρακτική. Ακόμη και στην ίδια παρτίδα, οι δίοδοι διαφέρουν ως προς την κατανάλωση ρεύματος και την πτώση τάσης. Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε διαφορετική ένταση της λάμψης των διόδων. Η αντίσταση υπολογίζεται για κάθε δίοδο ξεχωριστά.

Πώς να μάθετε την πολικότητα ενός LED

Κοιτάζοντας μια συνηθισμένη στρογγυλή δίοδο εκπομπής φωτός, μπορείτε να δείτε ότι οι δύο έξοδοι της έχουν διαφορετικά μήκη. Έτσι ορίζονται η κάθοδος και η άνοδος.Η άνοδος είναι μεγαλύτερη και συνδέεται στη θετική έξοδο της μπαταρίας ή του τροφοδοτικού και η κάθοδος στην αρνητική.

Επίσης, η κάθοδος σε ορισμένους τύπους θήκης μπορεί να επισημανθεί με μια μικρή τομή πριονιού. Υπάρχουν εξαιρέσεις, επομένως αξίζει πάντα να μελετάτε τις οδηγίες για μια συγκεκριμένη δίοδο.

Πώς να συνδεθείτε σε 12 βολτ

Οπτικό διάγραμμα σύνδεσης.

Το σχέδιο σύνδεσης LED σε πηγή ισχύος 12 V δεν διαφέρει από το τυπικό, αλλά είναι απαραίτητο υπολογίστε την αντίσταση και την ισχύ της αντίστασης. Για να ελέγξετε ή να δοκιμάσετε εκ των προτέρων το συγκρότημα, αρκεί μία αντίσταση 1 kΩ.

Για παράδειγμα, ας πάρουμε τον πιο συνηθισμένο τύπο LED - λευκό με μέγιστο ρεύμα 20 mA. Στην πραγματικότητα, η τάση δεν παίζει ιδιαίτερο ρόλο. Το κύριο πράγμα είναι ότι το ρεύμα δεν υπερβαίνει τις μέγιστες επιτρεπόμενες παραμέτρους. Η πτώση τάσης, ανάλογα με το μοντέλο, είναι από 1,8 έως 3,6 V. Για ευκολία των υπολογισμών, παίρνουμε 3 βολτ.

Αντίσταση για LED

Ο τύπος για τον υπολογισμό της αντίστασης.

Υπολογίζουμε τις παραμέτρους:

Η διαφορά μεταξύ της τάσης τροφοδοσίας και της πτώσης τάσης είναι 12-3=9.
Το γινόμενο του μέγιστου ρεύματος (αμπέρ) και του συντελεστή αξιοπιστίας είναι 0,02*0,75=0,015.
Υπολογίζουμε την αντίσταση (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).

Τύπος υπολογισμού ισχύος.

Υπολογισμός ισχύος αντίστασης:

Η διαφορά μεταξύ της τάσης τροφοδοσίας και της πτώσης τάσης είναι 12-3=9.
Σύμφωνα με τον τύπο, τετραγωνίζουμε - 9 * 9 \u003d 81.
Διαιρούμε με την αντίσταση της αντίστασης σε ohms - 81/600 \u003d 0,135 W.

Έτσι, η αντίσταση MRS25 (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) είναι ιδανική για εμάς. Από τα μέσα του 2020, το κόστος του είναι περίπου 8 ρούβλια. Συνήθως δεν χρειάζεται να υπολογιστεί η ισχύς της αντίστασης. Ωστόσο, είναι σημαντικό να το κάνετε αυτό για να δοκιμάσετε μια μελλοντική κατασκευή.

Σύνδεση ισχυρών διόδων LED σε 12V

Κατά τη σύνδεση σύγχρονων ισχυρών κρυστάλλων ή των συγκροτημάτων τους, η αρχή δεν αλλάζει. Στο κύκλωμα πρέπει επίσης να υπάρχει μια αντίσταση σβέσης. Για παράδειγμα, μπορείτε να πάρετε το LED, το οποίο είναι δημοφιλές στους κινεζικούς ορόφους συναλλαγών. Πρόκειται για ένα συγκρότημα πολλών κρυστάλλων που συνδέονται παράλληλα. Η λήψη ρεύματος είναι 350 mA και η τάση είναι ακόμα 3,4 βολτ.

Αντικαθιστώντας τις παραμέτρους στους τύπους μας, μπορούμε εύκολα να διαπιστώσουμε ότι πρέπει να εγκαταστήσουμε μια αντίσταση με αντίσταση 32 ohms και ισχύ 2,2 watt.

Αποτελεσματική σύνδεση σε μία IP

Παραπάνω, έχουμε ήδη ανακαλύψει ότι ένας απεριόριστος αριθμός LED μπορεί να τροφοδοτηθεί από μία πηγή ρεύματος. Το κύριο πράγμα είναι να έχετε αρκετή δύναμη. Ωστόσο, η απλή σύνδεση των λαμπτήρων παράλληλα με μια αντίσταση για καθένα από αυτά είναι αναποτελεσματική. Είδαμε από το προηγούμενο σημείο ότι πάνω από τα 2/3 της ισχύος διαχέονται στην αντίσταση περιορισμού ρεύματος. Επομένως, τίθεται συχνά το ερώτημα πόσα LED μπορούν να συνδεθούν σε 12 V.

Η πιο αποτελεσματική σύνδεση στα 12 βολτ είναι μια σειρά από τρία LED σε σειρά με μία αντίσταση. Όλες οι λωρίδες LED που τροφοδοτούνται από τροφοδοτικό 12 V παράγονται σύμφωνα με το ίδιο σχέδιο.

Προβλήματα σύνδεσης

Σχηματικό διάγραμμα σύνδεσης LED.

Σχηματικό διάγραμμα σύνδεσης LED:

Μη χρησιμοποιείτε αντίσταση περιορισμού ρεύματος. Δεδομένου ότι πάρα πολύ ρεύμα θα περάσει από το LED, σύντομα θα αποτύχει.
Σειριακή σύνδεση χωρίς αντίσταση. Ακόμα κι αν πιστεύετε ότι η τροφοδοσία τεσσάρων αντιστάσεων 3V σε ένα δίκτυο 12V είναι καλή ιδέα, κάνετε λάθος. Λόγω του αδύναμου ελέγχου της ισχύος του ρεύματος, τα στοιχεία καταστρέφονται γρήγορα.
Χρήση μιας αντίστασης κατά την παράλληλη σύνδεση διόδων. Λόγω διαφορών στα χαρακτηριστικά, οι δίοδοι θα λάμπουν με διαφορετικές εντάσεις. Αυξάνει το ρυθμό καταστροφής.

Σας συμβουλεύουμε να παρακολουθήσετε ένα βίντεο με θέμα: Σωστή σύνδεση LED.

συμπέρασμα

Η αξιοπιστία των LED είναι πολύ υψηλότερη από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως και τα μοντέλα εκκένωσης αερίου, αλλά μόνο όταν συνδέονται σωστά. Επομένως, δεν πρέπει να ξεχνάμε την ανάγκη για μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος, η οποία επιλέγεται σε απλή μορφή. Η πολικότητα είναι επίσης υποχρεωτική, ειδικά κατά την τοποθέτηση της διόδου σε δίκτυο 12 volt.