Ένα LED είναι μια δίοδος που ανάβει όταν το ρεύμα ρέει μέσα από αυτό. Στα αγγλικά, ένα LED ονομάζεται δίοδος εκπομπής φωτός ή LED.

Το χρώμα της λάμψης LED εξαρτάται από τα πρόσθετα που προστίθενται στον ημιαγωγό. Για παράδειγμα, ακαθαρσίες αλουμινίου, ηλίου, ινδίου και φωσφόρου προκαλούν μια λάμψη από κόκκινο σε κίτρινο. Το ίνδιο, το γάλλιο, το άζωτο κάνουν το LED να λάμπει από μπλε σε πράσινο. Όταν ένας φώσφορος προστεθεί σε έναν μπλε κρύσταλλο, το LED θα ανάψει λευκό. Επί του παρόντος, η βιομηχανία παράγει LED όλων των χρωμάτων του ουράνιου τόξου, αλλά το χρώμα δεν εξαρτάται από το χρώμα του περιβλήματος LED, αλλά από τα χημικά πρόσθετα στον κρύσταλλό του. Ένα LED οποιουδήποτε χρώματος μπορεί να έχει διάφανο σώμα.

Το πρώτο LED κατασκευάστηκε το 1962 στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις. Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, εμφανίστηκαν φωτεινά LED και λίγο αργότερα, εξαιρετικά φωτεινά.
Τα πλεονεκτήματα των LED έναντι των λαμπτήρων πυρακτώσεως είναι αναμφισβήτητα, και συγκεκριμένα:

* Χαμηλή κατανάλωση ρεύματος - 10 φορές πιο οικονομικό από τους λαμπτήρες
* Μεγάλη διάρκεια ζωής - έως και 11 χρόνια συνεχούς λειτουργίας
* Υψηλή αντοχή - δεν φοβάται τους κραδασμούς και τους κραδασμούς
* Μεγάλη ποικιλία χρωμάτων
* Δυνατότητα λειτουργίας σε χαμηλές τάσεις
* Περιβαλλοντική και πυρασφάλεια - χωρίς τοξικές ουσίες στα LED. Τα LED δεν θερμαίνονται, γεγονός που αποτρέπει τις πυρκαγιές.

Σήμανση LED

Ρύζι. 1.Σχεδιασμός ενδεικτικών LED 5 mm

Ένας κρύσταλλος LED τοποθετείται στον ανακλαστήρα. Αυτός ο ανακλαστήρας ορίζει την αρχική γωνία σκέδασης.
Στη συνέχεια, το φως περνά μέσα από το περίβλημα της εποξικής ρητίνης. Φτάνει στο φακό - και μετά αρχίζει να διασκορπίζεται στα πλάγια υπό γωνία ανάλογα με το σχέδιο του φακού, στην πράξη - από 5 έως 160 μοίρες.

Τα LED που εκπέμπουν μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες: ορατά LED και υπέρυθρες (IR) LED. Τα πρώτα χρησιμοποιούνται ως δείκτες και πηγές φωτισμού, τα δεύτερα - σε συσκευές τηλεχειρισμού, συσκευές πομποδέκτη υπερύθρων και αισθητήρες.
Οι δίοδοι εκπομπής φωτός επισημαίνονται με χρωματικό κωδικό (Πίνακας 1). Πρώτα, πρέπει να προσδιορίσετε τον τύπο του LED από το σχεδιασμό του περιβλήματός του (Εικ. 1) και, στη συνέχεια, να τον διευκρινίσετε με έγχρωμες σημάνσεις στον πίνακα.

Ρύζι. 2.Τύποι περιβλημάτων LED

Χρώματα LED

Τα LED κυκλοφορούν σχεδόν σε κάθε χρώμα: κόκκινο, πορτοκαλί, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε και λευκό. Το μπλε και το λευκό LED είναι λίγο πιο ακριβά από άλλα χρώματα.
Το χρώμα των LED καθορίζεται από τον τύπο του ημιαγωγικού υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένο και όχι από το χρώμα του πλαστικού του περιβλήματος του. Οι λυχνίες LED οποιουδήποτε χρώματος διατίθενται σε άχρωμη θήκη, οπότε το χρώμα μπορεί να βρεθεί μόνο αν το ενεργοποιήσετε...

Τραπέζι 1.Σήμανση LED

Πολύχρωμα LED

Ένα πολύχρωμο LED έχει σχεδιαστεί απλά, κατά κανόνα, είναι κόκκινο και πράσινο συνδυασμένο σε ένα περίβλημα με τρία πόδια. Αλλάζοντας τη φωτεινότητα ή τον αριθμό των παλμών σε κάθε κρύσταλλο, μπορείτε να επιτύχετε διαφορετικά χρώματα λάμψης.

Τα LED συνδέονται σε μια πηγή ρεύματος, η άνοδος στη θετική, η κάθοδος στην αρνητική. Το αρνητικό (κάθοδος) ενός LED συνήθως επισημαίνεται με μια μικρή τομή του σώματος ή ένα μικρότερο καλώδιο, αλλά υπάρχουν εξαιρέσεις, επομένως είναι καλύτερο να διευκρινιστεί αυτό το γεγονός στα τεχνικά χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου LED.

Ελλείψει αυτών των σημαδιών, η πολικότητα μπορεί να προσδιοριστεί πειραματικά συνδέοντας για λίγο το LED στην τάση τροφοδοσίας μέσω της κατάλληλης αντίστασης. Ωστόσο, αυτός δεν είναι ο καλύτερος τρόπος για τον προσδιορισμό της πολικότητας. Επιπλέον, για να αποφευχθεί η θερμική διάσπαση του LED ή η απότομη μείωση της διάρκειας ζωής του, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η πολικότητα "τυχαία" χωρίς αντίσταση περιορισμού ρεύματος. Για γρήγορη δοκιμή, μια αντίσταση με ονομαστική αντίσταση 1k ohms είναι κατάλληλη για τα περισσότερα LED, εφόσον η τάση είναι 12V ή μικρότερη.

Μια προειδοποίηση: μην στοχεύετε τη δέσμη LED απευθείας στο δικό σας μάτι (ή στο μάτι ενός φίλου) από κοντινή απόσταση, καθώς αυτό μπορεί να βλάψει την όρασή σας.

Τάση τροφοδοσίας

Τα δύο κύρια χαρακτηριστικά των LED είναι η πτώση τάσης και το ρεύμα. Συνήθως, οι λυχνίες LED είναι σχεδιασμένες για ρεύμα 20 mA, αλλά υπάρχουν εξαιρέσεις, για παράδειγμα, τα LED τετραπλού τσιπ σχεδιάζονται συνήθως για 80 mA, καθώς ένα περίβλημα LED περιέχει τέσσερις κρυστάλλους ημιαγωγών, καθένας από τους οποίους καταναλώνει 20 mA. Για κάθε LED, υπάρχουν επιτρεπόμενες τιμές τάσης τροφοδοσίας Umax και Umaxrev (για άμεση και αντίστροφη μεταγωγή, αντίστοιχα). Όταν εφαρμόζονται τάσεις πάνω από αυτές τις τιμές, εμφανίζεται ηλεκτρική βλάβη, ως αποτέλεσμα της οποίας αποτυγχάνει το LED. Υπάρχει επίσης μια ελάχιστη τιμή της τάσης τροφοδοσίας Umin στην οποία ανάβει το LED. Το εύρος των τάσεων τροφοδοσίας μεταξύ Umin και Umax ονομάζεται ζώνη «εργασίας», καθώς εκεί λειτουργεί το LED.

Τάση τροφοδοσίας - αυτή η παράμετρος δεν ισχύει για το LED. Τα LED δεν έχουν αυτό το χαρακτηριστικό, επομένως δεν μπορείτε να συνδέσετε τα LED απευθείας σε μια πηγή ρεύματος. Το κύριο πράγμα είναι ότι η τάση από την οποία τροφοδοτείται το LED (μέσω μιας αντίστασης) είναι υψηλότερη από την άμεση πτώση τάσης του LED (η πτώση τάσης προς τα εμπρός υποδεικνύεται στα χαρακτηριστικά αντί για την τάση τροφοδοσίας και για τα συμβατικά ενδεικτικά LED κυμαίνεται κατά μέσο όρο από 1,8 έως 3,6 βολτ).
Η τάση που αναγράφεται στη συσκευασία LED δεν είναι η τάση τροφοδοσίας. Αυτό είναι το ποσό της πτώσης τάσης στο LED. Αυτή η τιμή είναι απαραίτητη για τον υπολογισμό της υπολειπόμενης τάσης που δεν έχει "πέσει" στο LED, το οποίο συμμετέχει στον τύπο για τον υπολογισμό της αντίστασης της αντίστασης περιορισμού ρεύματος, καθώς αυτή είναι που πρέπει να ρυθμιστεί.
Μια αλλαγή στην τάση τροφοδοσίας μόλις το ένα δέκατο του βολτ για ένα συμβατικό LED (από 1,9 σε 2 βολτ) θα προκαλέσει αύξηση πενήντα τοις εκατό στο ρεύμα που ρέει μέσω του LED (από 20 σε 30 milliamps).

Για κάθε LED της ίδιας βαθμολογίας, η κατάλληλη τάση για αυτό μπορεί να είναι διαφορετική. Ενεργοποιώντας παράλληλα πολλά LED ίδιας ισχύος και συνδέοντάς τα σε τάση, για παράδειγμα, 2 βολτ, κινδυνεύουμε, λόγω της διαφοροποίησης των χαρακτηριστικών, να κάψουμε γρήγορα ορισμένα αντίγραφα και να υποφωτίσουμε άλλα. Επομένως, όταν συνδέετε ένα LED, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε όχι την τάση, αλλά το ρεύμα.

Η τρέχουσα τιμή για το LED είναι η κύρια παράμετρος και είναι συνήθως 10 ή 20 milliamps. Δεν έχει σημασία ποια είναι η ένταση. Το κύριο πράγμα είναι ότι το ρεύμα που ρέει στο κύκλωμα LED αντιστοιχεί στην ονομαστική τιμή για το LED. Και το ρεύμα ρυθμίζεται από μια αντίσταση συνδεδεμένη σε σειρά, η τιμή της οποίας υπολογίζεται από τον τύπο:

R
Upit— τάση πηγής ισχύος σε βολτ.
Πτώση— άμεση πτώση τάσης στο LED σε βολτ (που υποδεικνύεται στις προδιαγραφές και συνήθως γύρω στα 2 βολτ). Όταν συνδέονται πολλά LED σε σειρά, οι πτώσεις τάσης αθροίζονται.
Εγώ— μέγιστο ρεύμα προς τα εμπρός του LED σε αμπέρ (υποδεικνύεται στις προδιαγραφές και είναι συνήθως είτε 10 είτε 20 milliamps, δηλαδή 0,01 ή 0,02 amperes). Όταν πολλά LED είναι συνδεδεμένα σε σειρά, το ρεύμα προς τα εμπρός δεν αυξάνεται.
0,75 — συντελεστής αξιοπιστίας για το LED.

Δεν πρέπει επίσης να ξεχνάμε τη δύναμη της αντίστασης. Η ισχύς μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Π— Ισχύς αντίστασης σε watt.
Upit— αποτελεσματική (αποτελεσματική, ριζική μέση τετραγωνική) τάση της πηγής ισχύος σε βολτ.
Πτώση— άμεση πτώση τάσης στο LED σε βολτ (που υποδεικνύεται στις προδιαγραφές και συνήθως γύρω στα 2 βολτ). Όταν συνδέονται πολλά LED σε σειρά, οι πτώσεις τάσης αθροίζονται. .
R— αντίσταση αντίστασης σε ohms.

Υπολογισμός της αντίστασης περιορισμού ρεύματος και της ισχύος της για ένα LED

Τυπικά χαρακτηριστικά LED

Τυπικές παράμετροι μιας λευκής ενδεικτικής λυχνίας LED: ρεύμα 20 mA, τάση 3,2 V. Έτσι, η ισχύς της είναι 0,06 W.

Επίσης ταξινομούνται ως χαμηλής κατανάλωσης LED που τοποθετούνται στην επιφάνεια (SMD). Φωτίζουν τα κουμπιά του κινητού σας, την οθόνη της οθόνης σας εάν είναι με οπίσθιο φωτισμό LED, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή διακοσμητικών λωρίδων LED σε αυτοκόλλητη βάση και πολλά άλλα. Υπάρχουν δύο πιο συνηθισμένοι τύποι: SMD 3528 και SMD 5050. Ο πρώτος περιέχει τον ίδιο κρύσταλλο με τα ενδεικτικά LED με καλώδια, δηλαδή η ισχύς του είναι 0,06 W. Αλλά το δεύτερο έχει τρεις τέτοιους κρυστάλλους, επομένως δεν μπορεί πλέον να ονομάζεται LED - είναι ένα συγκρότημα LED. Είναι σύνηθες να καλούμε SMD 5050 LED, αλλά αυτό δεν είναι απολύτως σωστό. Αυτά είναι συνελεύσεις. Η συνολική τους ισχύς είναι, αντίστοιχα, 0,2 W.
Η τάση λειτουργίας ενός LED εξαρτάται από το υλικό ημιαγωγών από το οποίο είναι κατασκευασμένο, υπάρχει μια σχέση μεταξύ του χρώματος του LED και της τάσης λειτουργίας του.

Πίνακας πτώσης τάσης LED ανάλογα με το χρώμα

Με βάση το μέγεθος της πτώσης τάσης κατά τη δοκιμή των LED με ένα πολύμετρο, μπορείτε να προσδιορίσετε το κατά προσέγγιση χρώμα της λάμψης LED σύμφωνα με τον πίνακα.

Σειριακή και παράλληλη σύνδεση LED

Κατά τη σύνδεση των LED σε σειρά, η αντίσταση της περιοριστικής αντίστασης υπολογίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως με ένα LED, απλά οι πτώσεις τάσης όλων των LED προστίθενται σύμφωνα με τον τύπο:

Όταν συνδέετε LED σε σειρά, είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι όλα τα LED που χρησιμοποιούνται στη γιρλάντα πρέπει να είναι της ίδιας μάρκας. Αυτή η δήλωση δεν πρέπει να λαμβάνεται ως κανόνας, αλλά ως νόμος.

Για να μάθετε ποιος είναι ο μέγιστος αριθμός LED που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια γιρλάντα, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον τύπο

* Nmax – μέγιστος επιτρεπόμενος αριθμός LED σε μια γιρλάντα
* Upit – Τάση της πηγής ισχύος, όπως μπαταρία ή συσσωρευτής. Σε βολτ.
* Upr - Άμεση τάση του LED που λαμβάνεται από τα χαρακτηριστικά του διαβατηρίου του (συνήθως κυμαίνεται από 2 έως 4 βολτ). Σε βολτ.
* Με αλλαγές στη θερμοκρασία και τη γήρανση του LED, το Upr μπορεί να αυξηθεί. Συντ. Το 1,5 δίνει περιθώριο για τέτοια περίπτωση.

Με αυτόν τον υπολογισμό, το "N" μπορεί να έχει κλασματική μορφή, για παράδειγμα 5.8. Φυσικά, δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε 5,8 LED, επομένως θα πρέπει να απορρίψετε το κλασματικό μέρος του αριθμού, αφήνοντας μόνο τον ακέραιο αριθμό, δηλαδή το 5.

Η περιοριστική αντίσταση για τη διαδοχική μεταγωγή των LED υπολογίζεται με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως και για την απλή μεταγωγή. Αλλά στους τύπους προστίθεται μια ακόμη μεταβλητή "N" - ο αριθμός των LED στη γιρλάντα. Είναι πολύ σημαντικό ο αριθμός των LED στη γιρλάντα να είναι μικρότερος ή ίσος με το "Nmax" - τον μέγιστο επιτρεπόμενο αριθμό LED. Γενικά πρέπει να πληρούται η ακόλουθη προϋπόθεση: N =

Όλοι οι άλλοι υπολογισμοί πραγματοποιούνται με τον ίδιο τρόπο όπως ο υπολογισμός μιας αντίστασης όταν το LED ανάβει μεμονωμένα.

Εάν η τάση τροφοδοσίας δεν είναι αρκετή ακόμη και για δύο LED συνδεδεμένα σε σειρά, τότε κάθε LED πρέπει να έχει τη δική του περιοριστική αντίσταση.

Η παράλληλη σύνδεση των LED με μια κοινή αντίσταση είναι μια κακή λύση. Κατά κανόνα, τα LED έχουν μια σειρά παραμέτρων, καθεμία από τις οποίες απαιτεί ελαφρώς διαφορετικές τάσεις, γεγονός που καθιστά μια τέτοια σύνδεση πρακτικά αδύνατη. Μία από τις διόδους θα λάμπει πιο φωτεινά και θα παίρνει περισσότερο ρεύμα μέχρι να αποτύχει. Αυτή η σύνδεση επιταχύνει σημαντικά τη φυσική υποβάθμιση του κρυστάλλου LED. Εάν τα LED συνδέονται παράλληλα, κάθε LED πρέπει να έχει τη δική του περιοριστική αντίσταση.

Μια σειρά σύνδεσης LED είναι επίσης προτιμότερη από την άποψη της οικονομικής κατανάλωσης της πηγής ισχύος: ολόκληρη η σειριακή αλυσίδα καταναλώνει ακριβώς τόσο ρεύμα όσο ένα LED. Και όταν συνδέονται παράλληλα, το ρεύμα είναι τόσες φορές μεγαλύτερο από τον αριθμό των παράλληλων LED που έχουμε.

Ο υπολογισμός της περιοριστικής αντίστασης για τις συνδεδεμένες σε σειρά LED είναι τόσο απλός όσο και για ένα μόνο. Απλώς αθροίζουμε την τάση όλων των LED, αφαιρούμε το άθροισμα που προκύπτει από την τάση του τροφοδοτικού (αυτή θα είναι η πτώση τάσης στην αντίσταση) και διαιρούμε με το ρεύμα των LED (συνήθως 15 - 20 mA).

Τι γίνεται αν έχουμε πολλά LED, αρκετές δεκάδες, και το τροφοδοτικό δεν επιτρέπει τη σύνδεση όλων σε σειρά (δεν υπάρχει αρκετή τάση); Στη συνέχεια προσδιορίζουμε, με βάση την τάση της πηγής ρεύματος, πόσα μέγιστα LED μπορούμε να συνδέσουμε σε σειρά. Για παράδειγμα, για 12 βολτ, αυτά είναι 5 LED δύο βολτ. Γιατί όχι 6; Αλλά κάτι πρέπει να πέσει και στην περιοριστική αντίσταση. Εδώ παίρνουμε τα υπόλοιπα 2 βολτ (12 - 5x2) για υπολογισμό. Για ρεύμα 15 mA, η αντίσταση θα είναι 2/0,015 = 133 Ohms. Το πλησιέστερο πρότυπο είναι 150 Ohms. Μπορούμε όμως τώρα να συνδέσουμε όσες από αυτές τις αλυσίδες των πέντε LED και μια αντίσταση θέλουμε. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται σύνδεση παράλληλης σειράς.

Αν υπάρχουν LED διαφορετικών μάρκας, τότε τα συνδυάζουμε με τέτοιο τρόπο ώστε σε κάθε κλάδο να υπάρχουν LED μόνο ΕΝΑ τύπου (ή με το ίδιο ρεύμα λειτουργίας). Σε αυτή την περίπτωση, δεν είναι απαραίτητο να διατηρήσουμε τις ίδιες τάσεις, γιατί υπολογίζουμε τη δική μας αντίσταση για κάθε κλάδο.

Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε ένα σταθεροποιημένο κύκλωμα για την ενεργοποίηση των LED. Ας αγγίξουμε την κατασκευή ενός σταθεροποιητή ρεύματος. Υπάρχει ένα μικροκύκλωμα KR142EN12 (ένα ξένο ανάλογο του LM317), το οποίο σας επιτρέπει να δημιουργήσετε έναν πολύ απλό σταθεροποιητή ρεύματος. Για να συνδέσετε ένα LED (βλ. σχήμα), υπολογίζεται η τιμή αντίστασης R = 1,2 / I (1,2 είναι η πτώση τάσης στον σταθεροποιητή) Δηλαδή, σε ρεύμα 20 mA, R = 1,2 / 0,02 = 60 Ohms. Οι σταθεροποιητές έχουν σχεδιαστεί για μέγιστη τάση 35 βολτ. Είναι καλύτερα να μην τα παρατείνετε και να τροφοδοτήσετε το πολύ 20 βολτ. Με αυτήν την ενεργοποίηση, για παράδειγμα, ένα λευκό LED 3,3 βολτ, είναι δυνατή η παροχή τάσης στον σταθεροποιητή από 4,5 έως 20 βολτ, ενώ το ρεύμα στο LED θα αντιστοιχεί σε σταθερή τιμή 20 mA. Με τάση 20 V, διαπιστώνουμε ότι 5 λευκά LED μπορούν να συνδεθούν σε σειρά σε έναν τέτοιο σταθεροποιητή, χωρίς να ανησυχείτε για την τάση σε καθένα από αυτά, το ρεύμα στο κύκλωμα θα ρέει 20 mA (η υπερβολική τάση θα σβήσει στον σταθεροποιητή ).

Σπουδαίος! Μια συσκευή με μεγάλο αριθμό LED μεταφέρει πολύ ρεύμα. Απαγορεύεται αυστηρά η σύνδεση μιας τέτοιας συσκευής σε ενεργή πηγή ενέργειας. Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται ένας σπινθήρας στο σημείο σύνδεσης, ο οποίος οδηγεί στην εμφάνιση ενός μεγάλου παλμού ρεύματος στο κύκλωμα. Αυτός ο παλμός απενεργοποιεί τις λυχνίες LED (ειδικά τις μπλε και τις λευκές). Εάν τα LED λειτουργούν σε δυναμική λειτουργία (ανάβουν, σβήνουν και αναβοσβήνουν συνεχώς) και αυτή η λειτουργία βασίζεται στη χρήση ενός ρελέ, τότε θα πρέπει να αποτραπεί η εμφάνιση σπινθήρα στις επαφές του ρελέ.

Κάθε αλυσίδα πρέπει να συναρμολογείται από LED των ίδιων παραμέτρων και από τον ίδιο κατασκευαστή.
Επίσης σημαντικό! Η αλλαγή της θερμοκρασίας περιβάλλοντος επηρεάζει τη ροή ρεύματος μέσω του κρυστάλλου. Επομένως, συνιστάται η κατασκευή της συσκευής έτσι ώστε το ρεύμα που ρέει μέσω του LED να μην είναι 20 mA, αλλά 17-18 mA. Η απώλεια φωτεινότητας θα είναι ασήμαντη, αλλά θα εξασφαλιστεί μεγάλη διάρκεια ζωής.

Πώς να τροφοδοτήσετε ένα LED από ένα δίκτυο 220 V.

Φαίνεται ότι όλα είναι απλά: βάζουμε μια αντίσταση σε σειρά, και αυτό είναι. Αλλά πρέπει να θυμάστε ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του LED: τη μέγιστη επιτρεπόμενη αντίστροφη τάση. Για τα περισσότερα LED είναι περίπου 20 βολτ. Και όταν το συνδέετε στο δίκτυο με αντίστροφη πολικότητα (το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο, ο μισός κύκλος πηγαίνει προς μία κατεύθυνση και ο δεύτερος μισός προς την αντίθετη κατεύθυνση), θα εφαρμοστεί σε αυτό η τάση πλήρους πλάτους του δικτύου - 315 βολτ ! Από πού προέρχεται αυτός ο αριθμός; 220 V είναι η ενεργή τάση, αλλά το πλάτος είναι (ρίζα 2) = 1,41 φορές μεγαλύτερο.
Επομένως, για να αποθηκεύσετε το LED, πρέπει να τοποθετήσετε μια δίοδο σε σειρά μαζί του, η οποία δεν θα επιτρέψει την αντίστροφη τάση να περάσει σε αυτό.

Μια άλλη επιλογή για τη σύνδεση LED σε τροφοδοτικό 220 V:

Ή τοποθετήστε δύο λυχνίες LED πίσω με πλάτη.

Η επιλογή τροφοδοσίας από το δίκτυο με αντίσταση σβέσης δεν είναι η πιο βέλτιστη: σημαντική ισχύς θα απελευθερωθεί μέσω της αντίστασης. Πράγματι, εάν χρησιμοποιήσουμε μια αντίσταση 24 kOhm (μέγιστο ρεύμα 13 mA), τότε η ισχύς που διαχέεται σε αυτήν θα είναι περίπου 3 W. Μπορείτε να το μειώσετε στο μισό συνδέοντας μια δίοδο σε σειρά (τότε η θερμότητα θα απελευθερωθεί μόνο κατά τη διάρκεια ενός μισού κύκλου). Η δίοδος πρέπει να έχει αντίστροφη τάση τουλάχιστον 400 V. Όταν συνδέετε δύο αντίθετα LED (υπάρχουν ακόμη και αυτά με δύο κρυστάλλους σε ένα περίβλημα, συνήθως διαφορετικών χρωμάτων, ο ένας κρύσταλλος είναι κόκκινος, ο άλλος είναι πράσινος), μπορείτε να βάλετε δύο αντιστάσεις δύο watt, καθεμία με διπλάσια αντίσταση μικρότερη.
Θα κάνω μια κράτηση ότι χρησιμοποιώντας μια αντίσταση υψηλής αντίστασης (για παράδειγμα, 200 kOhm), μπορείτε να ενεργοποιήσετε το LED χωρίς προστατευτική δίοδο. Το ρεύμα αντίστροφης διάσπασης θα είναι πολύ χαμηλό για να προκαλέσει καταστροφή του κρυστάλλου. Φυσικά, η φωτεινότητα είναι πολύ χαμηλή, αλλά για παράδειγμα, για να φωτίσετε έναν διακόπτη στην κρεβατοκάμαρα στο σκοτάδι, θα είναι αρκετά.
Λόγω του γεγονότος ότι το ρεύμα στο δίκτυο εναλλάσσεται, μπορείτε να αποφύγετε την περιττή σπατάλη ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη θέρμανση του αέρα με μια περιοριστική αντίσταση. Τον ρόλο του μπορεί να παίξει ένας πυκνωτής που περνάει εναλλασσόμενο ρεύμα χωρίς να θερμαίνεται. Το γιατί συμβαίνει αυτό είναι μια ξεχωριστή ερώτηση, θα το εξετάσουμε αργότερα. Τώρα πρέπει να ξέρουμε ότι για να περάσει ένας πυκνωτής εναλλασσόμενο ρεύμα, πρέπει να περάσουν από αυτόν και οι δύο μισοί κύκλοι του δικτύου. Αλλά το LED μεταφέρει ρεύμα μόνο προς μία κατεύθυνση. Αυτό σημαίνει ότι τοποθετούμε μια κανονική δίοδο (ή ένα δεύτερο LED) αντίθετα με το LED, και θα παρακάμψει το δεύτερο μισό κύκλο.

Τώρα όμως έχουμε αποσυνδέσει το κύκλωμά μας από το δίκτυο. Μένει κάποια τάση στον πυκνωτή (μέχρι το πλήρες πλάτος, αν θυμόμαστε, ίση με 315 V). Για την αποφυγή τυχαίας ηλεκτροπληξίας, θα παρέχουμε μια αντίσταση εκφόρτισης υψηλής αξίας παράλληλα με τον πυκνωτή (έτσι ώστε κατά την κανονική λειτουργία να διαρρέει ένα μικρό ρεύμα χωρίς να προκαλεί θέρμανση), η οποία, όταν αποσυνδεθεί από το δίκτυο, θα αποφορτίσει το πυκνωτή σε κλάσματα δευτερολέπτου. Και για προστασία από το παλμικό ρεύμα φόρτισης, θα εγκαταστήσουμε επίσης μια αντίσταση χαμηλής αντίστασης. Θα παίξει επίσης το ρόλο μιας ασφάλειας, που καίγεται αμέσως σε περίπτωση τυχαίας βλάβης του πυκνωτή (τίποτα δεν διαρκεί για πάντα, και αυτό συμβαίνει επίσης).

Ο πυκνωτής πρέπει να είναι για τάση τουλάχιστον 400 βολτ ή ειδικός για κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση τουλάχιστον 250 βολτ.
Τι γίνεται αν θέλουμε να φτιάξουμε μια λάμπα LED από πολλά LED; Τα ανάβουμε όλα σε σειρά μια δίοδος μετρητή είναι αρκετή για όλα.

Η δίοδος πρέπει να έχει σχεδιαστεί για ρεύμα όχι μικρότερο από το ρεύμα μέσω των LED και η αντίστροφη τάση δεν πρέπει να είναι μικρότερη από το άθροισμα της τάσης στα LED. Ακόμα καλύτερα, πάρτε έναν ζυγό αριθμό LED και ενεργοποιήστε τα πίσω με την πλάτη.

Στην εικόνα, υπάρχουν τρία LED σε κάθε αλυσίδα, στην πραγματικότητα, μπορεί να υπάρχουν περισσότερες από δώδεκα από αυτές.
Πώς να υπολογίσετε έναν πυκνωτή; Από την τάση πλάτους του δικτύου 315 V, αφαιρούμε το άθροισμα της πτώσης τάσης στα LED (για παράδειγμα, για τρία λευκά αυτό είναι περίπου 12 βολτ). Παίρνουμε την πτώση τάσης στον πυκνωτή Up=303 V. Η χωρητικότητα σε microfarads θα είναι ίση με (4,45*I)/Up, όπου I είναι το απαιτούμενο ρεύμα μέσω των LED σε milliamps. Στην περίπτωσή μας, για 20 mA η χωρητικότητα θα είναι (4,45*20)/303 = 89/303 ~= 0,3 μF. Μπορείτε να τοποθετήσετε δύο πυκνωτές 0,15 µF (150 nF) παράλληλα.

Τα πιο συνηθισμένα λάθη κατά τη σύνδεση των LED

1. Συνδέστε το LED απευθείας στην πηγή ρεύματος χωρίς περιοριστή ρεύματος (αντίσταση ή ειδικό τσιπ οδηγού). Συζητήθηκε παραπάνω. Το LED αποτυγχάνει γρήγορα λόγω κακώς ελεγχόμενων επιπέδων ρεύματος.

2. Σύνδεση LED που συνδέονται παράλληλα με μια κοινή αντίσταση. Πρώτον, λόγω της πιθανής διασποράς των παραμέτρων, τα LED θα ανάψουν με διαφορετική φωτεινότητα. Δεύτερον, και πιο σημαντικό, εάν ένα από τα LED αποτύχει, το ρεύμα του δεύτερου θα διπλασιαστεί και μπορεί επίσης να καεί. Εάν χρησιμοποιείτε μία αντίσταση, είναι προτιμότερο να συνδέσετε τα LED σε σειρά. Στη συνέχεια, κατά τον υπολογισμό της αντίστασης, αφήνουμε το ρεύμα το ίδιο (για παράδειγμα, 10 mA) και προσθέτουμε την εμπρόσθια πτώση τάσης των LED (για παράδειγμα, 1,8 V + 2,1 V = 3,9 V).

3. Ενεργοποίηση LED σε σειρά, σχεδιασμένα για διαφορετικά ρεύματα. Σε αυτήν την περίπτωση, ένα από τα LED είτε θα φθαρεί είτε θα ανάψει αμυδρά, ανάλογα με την τρέχουσα ρύθμιση της περιοριστικής αντίστασης.

4. Τοποθέτηση αντίστασης ανεπαρκούς αντίστασης. Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα που διαρρέει το LED είναι πολύ υψηλό. Δεδομένου ότι μέρος της ενέργειας μετατρέπεται σε θερμότητα λόγω ελαττωμάτων στο κρυσταλλικό πλέγμα, γίνεται πάρα πολύ σε υψηλά ρεύματα. Ο κρύσταλλος υπερθερμαίνεται, με αποτέλεσμα να μειώνεται σημαντικά η διάρκεια ζωής του. Με ακόμη μεγαλύτερη αύξηση του ρεύματος λόγω θέρμανσης της περιοχής σύνδεσης pn, η εσωτερική κβαντική απόδοση μειώνεται, η φωτεινότητα του LED πέφτει (αυτό είναι ιδιαίτερα αισθητό για τα κόκκινα LED) και ο κρύσταλλος αρχίζει να καταρρέει καταστροφικά.

5. Σύνδεση του LED σε δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος (π.χ. 220 V) χωρίς να ληφθούν μέτρα περιορισμού της αντίστροφης τάσης. Για τα περισσότερα LED, η μέγιστη επιτρεπτή αντίστροφη τάση είναι περίπου 2 βολτ, ενώ η αντίστροφη τάση μισού κύκλου όταν η λυχνία LED είναι κλειδωμένη δημιουργεί πτώση τάσης σε αυτό ίση με την τάση τροφοδοσίας. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά σχήματα που εξαλείφουν τις καταστροφικές συνέπειες της αντίστροφης τάσης. Το απλούστερο συζητείται παραπάνω.

6. Τοποθέτηση αντίστασης ανεπαρκούς ισχύος. Ως αποτέλεσμα, η αντίσταση γίνεται πολύ ζεστή και αρχίζει να λιώνει τη μόνωση των καλωδίων που την αγγίζουν. Στη συνέχεια, το χρώμα πάνω του καίγεται και τελικά καταρρέει υπό την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας. Μια αντίσταση μπορεί να διαχέει με ασφάλεια όχι περισσότερο από την ισχύ για την οποία έχει σχεδιαστεί.

LED που αναβοσβήνουν

Ένα LED που αναβοσβήνει (MSD) είναι ένα LED με ενσωματωμένη ενσωματωμένη γεννήτρια παλμών με συχνότητα φλας 1,5 -3 Hz.
Παρά το συμπαγές του μέγεθος, το LED που αναβοσβήνει περιλαμβάνει ένα τσιπ γεννήτριας ημιαγωγών και ορισμένα πρόσθετα στοιχεία. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι το LED που αναβοσβήνει είναι αρκετά καθολικό - η τάση τροφοδοσίας ενός τέτοιου LED μπορεί να κυμαίνεται από 3 έως 14 βολτ για μονάδες υψηλής τάσης και από 1,8 έως 5 βολτ για μονάδες χαμηλής τάσης.

Χαρακτηριστικά χαρακτηριστικά των LED που αναβοσβήνουν:

Μικρά μεγέθη
Συμπαγής συσκευή φωτεινής σηματοδότησης
Ευρύ εύρος τάσης τροφοδοσίας (έως 14 βολτ)
Διαφορετικό χρώμα εκπομπής.

Σε ορισμένες επιλογές LED που αναβοσβήνουν, μπορούν να ενσωματωθούν πολλά (συνήθως 3) πολύχρωμα LED με διαφορετικές συχνότητες φλας.
Η χρήση LED που αναβοσβήνουν δικαιολογείται σε συμπαγείς συσκευές όπου έχουν υψηλές απαιτήσεις στις διαστάσεις των ραδιοστοιχείων και η τροφοδοσία ρεύματος - τα LED που αναβοσβήνουν είναι πολύ οικονομικά, αφού το ηλεκτρονικό κύκλωμα του MSD γίνεται σε δομές MOS. Ένα LED που αναβοσβήνει μπορεί εύκολα να αντικαταστήσει μια ολόκληρη λειτουργική μονάδα.

Η συμβατική γραφική ονομασία ενός LED που αναβοσβήνει στα διαγράμματα κυκλώματος δεν διαφέρει από τον χαρακτηρισμό ενός συμβατικού LED, εκτός από το ότι οι γραμμές βέλους είναι διακεκομμένες και συμβολίζουν τις ιδιότητες του LED που αναβοσβήνουν.

Αν κοιτάξετε μέσα από το διαφανές σώμα του LED που αναβοσβήνει, θα παρατηρήσετε ότι αποτελείται από δύο μέρη. Ένας κρύσταλλος διόδου εκπομπής φωτός τοποθετείται στη βάση της καθόδου (αρνητικός ακροδέκτης).
Το τσιπ της γεννήτριας βρίσκεται στη βάση του ακροδέκτη ανόδου.
Τρεις βραχυκυκλωτήρες από χρυσό σύρμα συνδέουν όλα τα μέρη αυτής της συνδυασμένης συσκευής.

Είναι εύκολο να διακρίνει κανείς ένα MSD από ένα κανονικό LED από την εμφάνισή του, κοιτάζοντας το σώμα του στο φως. Μέσα στο MSD υπάρχουν δύο υποστρώματα περίπου ίδιου μεγέθους. Στο πρώτο από αυτά υπάρχει ένας κρυσταλλικός κύβος εκπομπού φωτός από κράμα σπάνιων γαιών.
Για την αύξηση της φωτεινής ροής, την εστίαση και τη διαμόρφωση του σχεδίου ακτινοβολίας, χρησιμοποιείται ένας παραβολικός ανακλαστήρας αλουμινίου (2). Σε ένα MSD είναι ελαφρώς μικρότερο σε διάμετρο από ό,τι σε ένα συμβατικό LED, αφού το δεύτερο μέρος του περιβλήματος καταλαμβάνεται από ένα υπόστρωμα με ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (3).
Ηλεκτρικά, και τα δύο υποστρώματα συνδέονται μεταξύ τους με δύο βραχυκυκλωτήρες από χρυσό σύρμα (4). Το περίβλημα MSD (5) είναι κατασκευασμένο από ματ πλαστικό που διαχέει το φως ή διαφανές πλαστικό.
Ο πομπός στο MSD δεν βρίσκεται στον άξονα συμμετρίας του περιβλήματος, επομένως, για να εξασφαλιστεί ομοιόμορφος φωτισμός, χρησιμοποιείται συχνότερα ένας μονολιθικός έγχρωμος οδηγός διάχυτου φωτός. Ένα διαφανές σώμα βρίσκεται μόνο σε MSD μεγάλης διαμέτρου με στενό μοτίβο ακτινοβολίας.

Το τσιπ της γεννήτριας αποτελείται από έναν κύριο ταλαντωτή υψηλής συχνότητας - η συχνότητά του, σύμφωνα με διάφορες εκτιμήσεις, κυμαίνεται γύρω στα 100 kHz. Ένας διαιρέτης που βασίζεται σε λογικά στοιχεία λειτουργεί μαζί με τη γεννήτρια ραδιοσυχνοτήτων, η οποία διαιρεί την υψηλή συχνότητα σε μια τιμή 1,5-3 Hz. Η χρήση μιας γεννήτριας υψηλής συχνότητας σε συνδυασμό με έναν διαιρέτη συχνότητας οφείλεται στο γεγονός ότι η υλοποίηση μιας γεννήτριας χαμηλής συχνότητας απαιτεί τη χρήση ενός πυκνωτή μεγάλης χωρητικότητας για το κύκλωμα χρονισμού.

Για να φέρουν την υψηλή συχνότητα σε τιμή 1-3 Hz, χρησιμοποιούνται διαχωριστές σε λογικά στοιχεία, τα οποία είναι εύκολο να τοποθετηθούν σε μια μικρή περιοχή του κρυστάλλου ημιαγωγών.
Εκτός από τον κύριο ταλαντωτή ραδιοσυχνοτήτων και τον διαχωριστή, ένας ηλεκτρονικός διακόπτης και μια προστατευτική δίοδος κατασκευάζονται στο υπόστρωμα ημιαγωγών. Τα LED που αναβοσβήνουν, σχεδιασμένα για τάση τροφοδοσίας 3-12 βολτ, διαθέτουν επίσης ενσωματωμένη περιοριστική αντίσταση. Τα MSD χαμηλής τάσης δεν διαθέτουν περιοριστική αντίσταση Μια προστατευτική δίοδος είναι απαραίτητη για την αποφυγή βλάβης του μικροκυκλώματος όταν η τροφοδοσία ρεύματος αντιστρέφεται.

Για αξιόπιστη και μακροχρόνια λειτουργία MSD υψηλής τάσης, συνιστάται να περιορίσετε την τάση τροφοδοσίας στα 9 βολτ. Καθώς αυξάνεται η τάση, αυξάνεται η απαγωγή ισχύος του MSD και, κατά συνέπεια, αυξάνεται η θέρμανση του κρυστάλλου ημιαγωγού. Με την πάροδο του χρόνου, η υπερβολική θερμότητα μπορεί να προκαλέσει την ταχεία υποβάθμιση του LED που αναβοσβήνει.

Μπορείτε να ελέγξετε με ασφάλεια τη δυνατότητα συντήρησης ενός LED που αναβοσβήνει χρησιμοποιώντας μια μπαταρία 4,5 volt και μια αντίσταση 51 ohm συνδεδεμένη σε σειρά με το LED, με ισχύ τουλάχιστον 0,25 W.

Η δυνατότητα συντήρησης της διόδου IR μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας κάμερα κινητού τηλεφώνου.
Ενεργοποιούμε την κάμερα σε λειτουργία λήψης, πιάνουμε τη δίοδο στη συσκευή (για παράδειγμα, ένα τηλεχειριστήριο) στο πλαίσιο, πατάμε τα κουμπιά στο τηλεχειριστήριο, η λειτουργική δίοδος IR θα πρέπει να αναβοσβήνει σε αυτήν την περίπτωση.

Συμπερασματικά, θα πρέπει να δώσετε προσοχή σε θέματα όπως η συγκόλληση και η τοποθέτηση των LED. Αυτά είναι επίσης πολύ σημαντικά ζητήματα που επηρεάζουν τη βιωσιμότητά τους.
Οι λυχνίες LED και τα μικροκυκλώματα φοβούνται τη στατική, λανθασμένη σύνδεση και την υπερθέρμανση αυτών των εξαρτημάτων πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο γρήγορη. Θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα συγκολλητικό σίδερο χαμηλής ισχύος με θερμοκρασία κορυφής όχι μεγαλύτερη από 260 μοίρες και η συγκόλληση δεν πρέπει να διαρκεί περισσότερο από 3-5 δευτερόλεπτα (συστάσεις του κατασκευαστή). Θα ήταν καλή ιδέα να χρησιμοποιείτε ιατρικό τσιμπιδάκι κατά τη συγκόλληση. Το LED λαμβάνεται με τσιμπιδάκια ψηλότερα στο σώμα, γεγονός που παρέχει πρόσθετη απομάκρυνση θερμότητας από τον κρύσταλλο κατά τη συγκόλληση.
Τα πόδια LED πρέπει να είναι λυγισμένα με μικρή ακτίνα (ώστε να μην σπάσουν). Ως αποτέλεσμα των περίπλοκων κάμψεων, τα πόδια στη βάση της θήκης πρέπει να παραμένουν στην εργοστασιακή θέση και να είναι παράλληλα και να μην πιέζονται (διαφορετικά ο κρύσταλλος θα κουραστεί και θα πέσει από τα πόδια).

ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Όλα τα LED έχουν μία κύρια ηλεκτρική παράμετρο, η οποία εξασφαλίζει την κανονική τους λειτουργία. Αυτό είναι το ονομαστικό ρεύμα (I) που διαρρέει το LED. Ένα LED δεν μπορεί να θεωρηθεί ούτε τριών βολτ ούτε δύο βολτ. Πρέπει να περάσετε ρεύμα από το LED (σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές) και να μετρήσετε την τάση στους ακροδέκτες του. Αυτή η τάση θα εξασφαλίσει ότι το απαιτούμενο ρεύμα ρέει μέσω του κρυστάλλου LED!

Για να διασφαλιστεί ότι το ονομαστικό ρεύμα ρέει μέσω του κρυστάλλου LED, τα LED μπορούν να συνδεθούν σε πηγές τάσης DC χαμηλής τάσης μέσω μιας περιοριστικής αντίστασης.

Μερικές έννοιες από τα μαθήματα φυσικής του σχολείου:

Η τάση "U" μετριέται σε βολτ (V),

ρεύμα "I" - μετρημένο σε αμπέρ (Α),

Η αντίσταση "R" μετριέται σε ohms (ohms).

Νόμος του Ohm: U = R * I.

Ας μάθουμε πώς να συνδέσετε τα LED στη δημοφιλή τάση - 12 V.

Ας εξετάσουμε την επιλογή όταν είναι διαθέσιμη σταθερή τάση, χωρίς παρεμβολές (για παράδειγμα, μια προσωρινά δανεισμένη φορτισμένη μπαταρία με τάση στους ακροδέκτες 12 V) και στη συνέχεια να εξετάσουμε το ζήτημα της σύνδεσης σε λιγότερο ιδανικές πηγές (παρεμβολές, ασταθής τάση, και τα λοιπά.).

Ας δούμε τις πιο κοινές λυχνίες LED, με ονομαστική ένταση ρεύματος 20 mA (δηλαδή 0,02 A). Για παράδειγμα, εξαιρετικά φωτεινά λευκά LED SMD 3528.

Κοιτάμε την ετικέτα της μπαταρίας (όχι μόνο κοιτάμε, αλλά και χρησιμοποιούμε πολύ έντονα τη συσκευή μέτρησης): υπάρχει 12,0 V και η πτώση τάσης στο LED SMD 3528 = 3,5 V. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να βάλουμε τα επιπλέον 9,5 V κάπου ( 12,0 - 3,5= 9,5). Ο ευκολότερος τρόπος είναι να χρησιμοποιήσετε μια αντίσταση (γνωστή και ως αντίσταση). Ας μάθουμε τι είδους αντίσταση χρειάζεται.

Ο νόμος του Ohm λέει:
U = R * I
R=U/I
Το ρεύμα που ρέει στο κύκλωμα είναι I = 0,02 A. Η αντίσταση πρέπει να επιλεγεί έτσι ώστε να σβήσει 9,5 V σε αυτό και τα απαιτούμενα 3,5 V να φτάσουν στο LED. Από εδώ βρίσκουμε το απαιτούμενο R:
R = 6,5 / 0,02 = 325 Ohm
Η τάση στην αντίσταση μετατρέπεται σε θερμότητα. Προκειμένου η αντίσταση να αντέξει το φορτίο και η παραγόμενη θερμότητα να μην οδηγήσει σε αστοχία της, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί η διαρροή ισχύος της αντίστασης. Όπως γνωρίζετε (διανοητικά επιστρέφουμε στα σχολικά μαθήματα φυσικής) δύναμη: P=U*I
Στην αντίσταση έχουμε 9,5 V σε ρεύμα 0,02Α. Μετράμε:
P = 9,5 * 0,02 A = 0,19 W.
Όταν αγοράζετε μια αντίσταση, ζητήστε από τον πωλητή 330 Ohm, με ισχύ τουλάχιστον 0,25 W (κατά προτίμηση μεγαλύτερη, με περιθώριο για να νιώσει η ψυχή σας πιο ήρεμη, 0,5 W για παράδειγμα, αλλά θα πρέπει να λάβετε υπόψη - όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς , όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος). Συνδέουμε το LED (χωρίς να ξεχνάμε την πολικότητα) μέσω της αντίστασης και νιώθουμε ένα κύμα χαράς - το LED ανάβει! Τώρα σπάμε το κύκλωμα μεταξύ της αντίστασης και του LED, ενεργοποιούμε τη συσκευή μέτρησης και μετράμε το ρεύμα που ρέει στο κύκλωμα. Εάν το ρεύμα είναι μικρότερο από 20 mA, πρέπει να μειώσετε ελαφρώς την αντίσταση, εάν είναι μεγαλύτερη από 20 mA, αυξήστε την. Αυτό είναι όλο! Έχοντας λάβει ρεύμα 20 mA, πετύχαμε τη βέλτιστη λειτουργία του LED και σε αυτή τη λειτουργία ο κατασκευαστής εγγυάται 10 χρόνια συνεχούς λειτουργίας. Καθόμαστε και περιμένουμε 10 χρόνια, αν κάτι πάει στραβά, κάνουμε αξίωση στο εργοστάσιο. Καθώς η μπαταρία αδειάζει, η φωτεινότητα του LED θα μειωθεί. Μετά από αυτό, θα ήταν σκόπιμο να επιστρέψετε την μπαταρία στην αρχική της θέση για επαναφόρτιση.

Τώρα ας αποφασίσουμε για τη σύνδεση πολλών LED.

Συνδέουμε 2 κόκκινα σε σειρά.

Τα κόκκινα LED έχουν χαμηλότερη τάση τροφοδοσίας από τα λευκά LED, ίση με 2 V.

2 τεμ * 2,0 = 4,0 V. Τάση τροφοδοσίας - 12 V, επομένως επιπλέον - 8,0 V. R = 8,0 / 0,02 = 400 Ohm. P= 8,0 * 0,2 = 0,16 W.
Και αν είναι 6 κομμάτια - 6 κομμάτια. * 2,0V = 12V Δεν απαιτείται καθόλου αντίσταση.
Ομοίως, για παράδειγμα, με μπλε (3V): 3τμχ x 3,0V = 9,0V. 12,0 V - 9,0 V = 3,0 V.
R = 3,0 / 0,02 = 150 Ohm. P = 3,0 * 0,02 = 0,06 W.

Κατασκευάζονται σύμφωνα με αυτήν την αρχή, όπου κάθε σύμπλεγμα έχει μια σειριακή αλυσίδα 3 LED και μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος. Κάθε σύμπλεγμα συνδέεται σε μια κορδέλα παράλληλα με όλα τα συμπλέγματα. Ολόκληρη η ταινία ή ένα ξεχωριστό σύμπλεγμα συνδέεται με 12 Volt. Το ρεύμα που καταναλώνεται από την ταινία εξαρτάται από τον αριθμό των συστάδων που είναι συνδεδεμένες στην πηγή ρεύματος.
* Σας υπενθυμίζω ότι όλα αυτά τα σχήματα ισχύουν σε σταθερή και σταθερή τάση, για παράδειγμα από μπαταρία 12 V.
Τώρα ας δούμε μια πιο περίπλοκη επιλογή. Πρέπει να συνδέσουμε 30 κόκκινα κομμάτια σε 12 Volt με πτώση τάσης 2,0 V. Στα 12 V μπορούμε να συνδέσουμε μόνο 6 τεμάχια χωρίς αντίσταση, επομένως συνδέουμε 6 τεμάχια σε σειρά. Συνδέουμε - ανάβει. Συνδέουμε άλλα 6 κομμάτια και τα συνδέουμε παράλληλα με την πρώτη αλυσίδα. Σε αυτή την περίπτωση, ένα ρεύμα 0,02A θα ρέει κάθε 6 τεμάχια. Για να συνδέσουμε 30 κόκκινα LED, παίρνουμε 5 αλυσίδες των 6 LED η καθεμία με συνολικό ρεύμα 5 * 0,02A = 0,1A (οι μπαταρίες δεν θα διαρκέσουν πολύ!).
Αν χρειαστεί να συνδέσουμε 30 πράσινα κομμάτια σε 12V με πτώση τάσης 3,5V, τότε στα 12V μπορούμε να συνδέσουμε: 12V / 3,5V = 3,43 τεμάχια. Δεν θα κόψουμε 0,43 μέρη από το τέταρτο LED, αλλά θα συνδέσουμε 3 τεμάχια + αντίσταση:
3 τεμάχια * 3,5V = 10,5 V. Υπερβολική τάση: 12,0 V - 10,5 V = 1,5 V. Αντίσταση R = 1,5 V / 0,02A = 75 Ohm σε ισχύ P = 1,5 * 0,02 = 0,03 W. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα 10 παράλληλες αλυσίδες LED. Και αν ξαφνικά ένα LED πέθανε κατά λάθος κατά τη διαδικασία εγκατάστασης και έχουν απομείνει μόνο 29 από αυτά, τότε συνδέουμε 9 αλυσίδες 3 τεμαχίων και μία αλυσίδα 2 τεμαχίων + αντίσταση R = 250 Ohm, P = 0,1 W.

Έτσι θυμηθήκαμε λίγο τα βασικά της φυσικής.

Επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω ότι όλα τα παραπάνω κυκλώματα έχουν σχεδιαστεί για μια ιδανική πηγή ενέργειας και στις περισσότερες περιπτώσεις απέχουν πολύ από τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας των LED. Για παράδειγμα, δεν υπάρχει σταθερό 12 Volt στο ενσωματωμένο δίκτυο του αυτοκινήτου, καθώς παρατηρούνται σημαντικές υπερτάσεις όταν λειτουργεί η γεννήτρια. Και ένα τροφοδοτικό που μειώνεται από τα 220 στα 12 Volt επαναλαμβάνει όλες τις διακυμάνσεις του δικτύου στην έξοδο με τον ίδιο ακριβώς τρόπο.

Τώρα ας δούμε ένα σταθεροποιημένο κύκλωμα μεταγωγής LED.

Το τεχνικό πρόβλημα της σταθεροποίησης του ρεύματος έχει λυθεί εδώ και καιρό από τα μυαλά του κόσμου που αναπτύσσουν ολοκληρωμένα κυκλώματα. Ας αγγίξουμε την κατασκευή ενός σταθεροποιητή ρεύματος χρησιμοποιώντας. Είναι αρκετά απλό, το κύριο πράγμα είναι να ξοδέψετε λίγα χρήματα στο μικροκύκλωμα.

Το μικροκύκλωμα LM317, με διαφορετικές συνδέσεις, μπορεί να λειτουργήσει ως σταθεροποιητής τάσης ή ως σταθεροποιητής γραμμικού ρεύματος Για να συνδέσετε ένα LED (βλ. εικόνα), χρειάζεστε μόνο μία αντίσταση που ρυθμίζει το ρεύμα. Τιμή αντίστασηςυπολογίζεται με τον τύπο:
R = 1,2 / I (1,2 είναι η πτώση τάσης στο τσιπ σταθεροποιητή). Δηλαδή, σε ρεύμα 20 mA,
R = 1,2 / 0,02 = 60 Ohm. Οι σταθεροποιητές έχουν σχεδιαστεί για μέγιστη τάση 35 βολτ. Με αυτή τη σύνδεση, για παράδειγμα, ένα λευκό LED SMD 3528 με πτώση τάσης 3,3 Volt, είναι δυνατή η παροχή τάσης στον σταθεροποιητή από 4,5 έως 35 βολτ, ενώ το ρεύμα στο LED θα αντιστοιχεί σε σταθερή τιμή 20 mA!

Για παράδειγμα, με τροφοδοτικό 12 Volt, μπορείτε να συνδέσετε 3 λευκά LED SMD 3528 σε σειρά στον σταθεροποιητή, χωρίς να ανησυχείτε για την τάση σε καθένα από αυτά, το ρεύμα στο κύκλωμα θα ρέει 20 mA (και η υπερβολική τάση θα είναι σβήνει στον σταθεροποιητή: 1,25 Volt καταναλώνεται από το μικροκύκλωμα).

* Όσο περισσότερη τάση καταστέλλεται στο μικροκύκλωμα, τόσο περισσότερο θα θερμαίνεται, επομένως συνιστάται η εγκατάσταση του μικροκυκλώματος σε ψυγείο.

Εδώ είναι ένα δείγμα σταθεροποίησης ρεύματος με το μικροκύκλωμα LM317 για εξαιρετικά φωτεινό. Τα εξαιρετικά φωτεινά LED 10 W είναι σχεδιασμένα για τροφοδοσία 9 -12 volt με ρεύμα 900 mA (τιμή αντίστασης 1,3 Ohm), έτσι ώστε ένα τέτοιο κύκλωμα να μπορεί να συνδεθεί τόσο στο ενσωματωμένο δίκτυο του οχήματος όσο και στην έξοδο του μια τροφοδοσία ρεύματος με υποβάθμιση. Το κύριο πράγμα είναι να μην ξεχνάμε ότι 1,25~2,0 Volt πέφτουν επίσης στο μικροκύκλωμα.

Ο πιο αξιόπιστος τρόπος σύνδεσης LED στα 12 Volt είναι η χρήση έτοιμων οδηγών LED PWM, τα οποία, εκτός από τη σταθεροποίηση ρεύματος, έχουν επιπλέον πολλές χρήσιμες λειτουργίες: -κύκλωμα με προστασία από υπερένταση, βραχυκύκλωμα, προστασία ανοιχτού κυκλώματος...

Ο οδηγός διαθέτει προστασία αντίστροφης πολικότητας, προστασία υπερέντασης, προστασία βραχυκυκλώματος και παρέχει το απαραίτητο σταθερό ρεύμα ακόμα και με σημαντικές διακυμάνσεις στο δίκτυο 12 Volt!

Και, για παράδειγμα, ένα κομμάτι LED 1 W χρησιμεύει επίσης ως σταθεροποιητής και τροφοδοτικό 3 W, λειτουργεί με τάση εισόδου AC 85-​265V, παρέχει ρεύμα εξόδου 300 mA και τάση εξόδου DC 9-12V.

Προηγούμενα άρθρα έχουν περιγράψει διάφορα ζητήματα σύνδεσης LED. Αλλά δεν μπορείτε να γράψετε τα πάντα σε ένα άρθρο, επομένως θα πρέπει να συνεχίσετε αυτό το θέμα. Εδώ θα μιλήσουμε για διαφορετικούς τρόπους ενεργοποίησης των LED.

Όπως αναφέρεται στα αναφερόμενα άρθρα, δηλ. το ρεύμα που διέρχεται πρέπει να περιοριστεί χρησιμοποιώντας μια αντίσταση. Ο τρόπος υπολογισμού αυτής της αντίστασης έχει ήδη περιγραφεί, δεν θα το επαναλάβουμε εδώ, αλλά, για κάθε περίπτωση, θα παρουσιάσουμε ξανά τον τύπο.

Εικόνα 1.

Εδώ Upit. - Τάση τροφοδοσίας, Upad. - πτώση τάσης στο LED, R - αντίσταση της περιοριστικής αντίστασης, I - ρεύμα μέσω του LED.

Ωστόσο, παρά όλη τη θεωρία, η κινεζική βιομηχανία παράγει όλα τα είδη αναμνηστικών, μπρελόκ, αναπτήρες, στα οποία το LED ανάβει χωρίς περιοριστική αντίσταση: μόλις δύο ή τρεις μπαταρίες δίσκου και ένα LED. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα περιορίζεται από την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας, η ισχύς της οποίας απλά δεν είναι αρκετή για να κάψει το LED.

Αλλά εδώ, εκτός από την εξάντληση, υπάρχει μια ακόμη δυσάρεστη ιδιότητα - η υποβάθμιση των LED, η οποία είναι πιο χαρακτηριστική των λευκών και μπλε LED: μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, η φωτεινότητα της λάμψης γίνεται πολύ ασήμαντη, αν και το ρεύμα ρέει μέσω του LED είναι αρκετά επαρκής, σε ονομαστικό επίπεδο.

Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν λάμπει καθόλου, η λάμψη είναι ελάχιστα αισθητή, αλλά αυτό δεν είναι πλέον φακός. Εάν στο ονομαστικό ρεύμα η υποβάθμιση συμβεί όχι νωρίτερα από ένα χρόνο συνεχούς λάμψης, τότε σε αυξημένο ρεύμα αυτό το φαινόμενο μπορεί να αναμένεται σε μισή ώρα. Αυτή η συμπερίληψη του LED θα πρέπει να ονομάζεται κακή.

Ένα τέτοιο σχέδιο μπορεί να εξηγηθεί μόνο από την επιθυμία εξοικονόμησης μιας αντίστασης, συγκόλλησης και κόστους εργασίας, κάτι που προφανώς δικαιολογείται δεδομένης της τεράστιας κλίμακας παραγωγής. Επιπλέον, ένας αναπτήρας ή μπρελόκ είναι ένα είδος μιας χρήσης, φθηνό: αν τελειώσει το αέριο ή τελειώσει η μπαταρία, το σουβενίρ απλά πετιέται.

Εικόνα 2. Το σχήμα είναι κακό, αλλά χρησιμοποιείται αρκετά συχνά.

Συμβαίνουν πολύ ενδιαφέροντα πράγματα (κατά λάθος, φυσικά) εάν συνδέσετε ένα LED σε τροφοδοτικό με τάση εξόδου 12 V και ρεύμα τουλάχιστον 3Α χρησιμοποιώντας αυτό το κύκλωμα: εμφανίζεται ένα εκτυφλωτικό φλας, ακούγεται ένα αρκετά δυνατό κρότο και καπνός , και μένει μια αποπνικτική μυρωδιά. Αυτό φέρνει στο νου αυτή την παραβολή: «Είναι δυνατόν να κοιτάξουμε τον Ήλιο μέσω ενός τηλεσκοπίου; Ναι, αλλά μόνο δύο φορές. Μια φορά με το αριστερό μάτι, μια με το δεξί». Παρεμπιπτόντως, η σύνδεση ενός LED χωρίς περιοριστική αντίσταση είναι το πιο συνηθισμένο λάθος που κάνουν οι αρχάριοι και θα ήθελα να σας προειδοποιήσω σχετικά.

Για να διορθωθεί αυτή η κατάσταση και να παραταθεί η διάρκεια ζωής του LED, το κύκλωμα πρέπει να αλλάξει ελαφρώς.

Εικόνα 3. Καλό διάγραμμα, σωστό.

Αυτό είναι το σχήμα που πρέπει να θεωρείται καλό ή σωστό. Για να ελέγξετε εάν η τιμή της αντίστασης R1 υποδεικνύεται σωστά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο που φαίνεται στο σχήμα 1. Θα υποθέσουμε ότι η πτώση τάσης στο LED είναι 2V, το ρεύμα είναι 20mA, η τάση τροφοδοσίας είναι 3V λόγω της χρήσης δύο μπαταρίες ΑΑ.

Γενικά, δεν χρειάζεται να προσπαθήσετε να περιορίσετε το ρεύμα στο μέγιστο επιτρεπόμενο επίπεδο των 20 mA, μπορείτε να τροφοδοτήσετε το LED με χαμηλότερο ρεύμα, τουλάχιστον 15...18 milliamps. Σε αυτή την περίπτωση, θα υπάρξει μια πολύ μικρή μείωση της φωτεινότητας, την οποία το ανθρώπινο μάτι, λόγω των χαρακτηριστικών της συσκευής, δεν θα παρατηρήσει καθόλου, αλλά η διάρκεια ζωής του LED θα αυξηθεί σημαντικά.

Ένα άλλο παράδειγμα κακής συμπερίληψης LED μπορεί να βρεθεί σε διάφορους φακούς, οι οποίοι είναι ήδη πιο ισχυροί από τα μπρελόκ και τους αναπτήρες. Σε αυτή την περίπτωση, ένας ορισμένος αριθμός LED, μερικές φορές αρκετά μεγάλος, συνδέεται απλώς παράλληλα, και επίσης χωρίς περιοριστική αντίσταση, η οποία λειτουργεί και πάλι ως εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας. Τέτοιοι φακοί αρκετά συχνά καταλήγουν σε επισκευή ακριβώς επειδή καίγονται τα LED.

Εικόνα 4. Πολύ κακό κύκλωμα μεταγωγής.

Φαίνεται ότι η κατάσταση μπορεί να διορθωθεί από το κύκλωμα που φαίνεται στο Σχήμα 5. Μόνο μία αντίσταση, και τα πράγματα φαινόταν να βελτιώνονται.

Εικόνα 5. Αυτό είναι λίγο καλύτερο.

Αλλά ακόμη και μια τέτοια ένταξη θα βοηθήσει ελάχιστα. Το γεγονός είναι ότι στη φύση απλά δεν μπορείτε να βρείτε δύο πανομοιότυπες συσκευές ημιαγωγών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, για παράδειγμα, τα τρανζίστορ του ίδιου τύπου έχουν διαφορετικά κέρδη, ακόμη και αν προέρχονται από την ίδια παρτίδα παραγωγής. Τα θυρίστορ και τα τριάκ είναι επίσης διαφορετικά. Κάποια ανοίγουν εύκολα, ενώ άλλα είναι τόσο δύσκολα που πρέπει να τα εγκαταλείψουμε. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για τα LED - είναι απλά αδύνατο να βρεθούν δύο απολύτως πανομοιότυπα, πολύ λιγότερο τρία ή μια ολόκληρη δέσμη.

Σημείωση για το θέμα. Στο Φύλλο δεδομένων για τη διάταξη LED SMD-5050 (τρεις ανεξάρτητες λυχνίες LED σε μία συσκευασία), η συμπερίληψη που φαίνεται στην Εικόνα 5 δεν συνιστάται. Λένε ότι λόγω της διακύμανσης των παραμέτρων των μεμονωμένων LED, μπορεί να υπάρχει αισθητή διαφορά στη λάμψη τους. Και φαίνεται, σε ένα κτίριο!

Τα LED, φυσικά, δεν έχουν κανένα κέρδος, αλλά έχουν μια τόσο σημαντική παράμετρο όπως η πτώση τάσης προς τα εμπρός. Και ακόμα κι αν τα LED λαμβάνονται από την ίδια τεχνολογική παρτίδα, από την ίδια συσκευασία, τότε απλά δεν θα υπάρχουν δύο πανομοιότυπα. Επομένως, το ρεύμα για όλα τα LED θα είναι διαφορετικό. Το LED του οποίου το ρεύμα θα είναι το υψηλότερο και αργά ή γρήγορα θα ξεπεράσει το ονομαστικό, θα καεί πρώτα.

Λόγω αυτού του ατυχούς γεγονότος, όλο το πιθανό ρεύμα θα διαρρέει τα δύο σωζόμενα LED, ξεπερνώντας φυσικά το ονομαστικό. Εξάλλου, η αντίσταση σχεδιάστηκε "για τρία", για τρία LED. Ένα αυξημένο ρεύμα θα προκαλέσει αυξημένη θέρμανση των κρυστάλλων LED και αυτό που αποδεικνύεται «ασθενέστερο» θα καεί επίσης. Το τελευταίο LED επίσης δεν έχει άλλη επιλογή από το να ακολουθήσει το παράδειγμα των συντρόφων του. Έτσι προκύπτει μια αλυσιδωτή αντίδραση.

Σε αυτή την περίπτωση, η λέξη «καίωμα» σημαίνει απλώς σπάσιμο του κυκλώματος. Αλλά μπορεί να συμβεί ότι σε ένα από τα LED θα υπάρχει ένα απλό βραχυκύκλωμα, μετατρέποντας τα άλλα δύο LED. Όπως είναι φυσικό, θα βγουν σίγουρα, αν και θα παραμείνουν ζωντανοί. Με μια τέτοια δυσλειτουργία, η αντίσταση θα θερμανθεί έντονα και τελικά, ίσως, θα καεί.

Για να μην συμβεί αυτό, το κύκλωμα πρέπει να αλλάξει ελαφρώς: εγκαταστήστε τη δική του αντίσταση για κάθε LED, όπως φαίνεται στο Σχήμα 6.

Εικόνα 6. Έτσι τα LED θα διαρκέσουν πολύ καιρό.

Εδώ όλα είναι όπως απαιτείται, όλα είναι σύμφωνα με τους κανόνες σχεδιασμού κυκλώματος: το ρεύμα κάθε LED θα περιοριστεί από τη δική του αντίσταση. Σε ένα τέτοιο κύκλωμα, τα ρεύματα μέσω των LED είναι ανεξάρτητα μεταξύ τους.

Αλλά αυτή η συμπερίληψη δεν προκαλεί μεγάλη απόλαυση, καθώς ο αριθμός των αντιστάσεων είναι ίσος με τον αριθμό των LED. Θα ήθελα να υπάρχουν περισσότερα LED και λιγότερες αντιστάσεις. Πώς να είσαι;

Η έξοδος από αυτή την κατάσταση είναι αρκετά απλή. Κάθε LED πρέπει να αντικατασταθεί με μια αλυσίδα LED συνδεδεμένων σε σειρά, όπως φαίνεται στο Σχήμα 7.

Εικόνα 7. Παράλληλη σύνδεση γιρλάντες.

Η τιμή για μια τέτοια βελτίωση θα είναι η αύξηση της τάσης τροφοδοσίας. Εάν μόνο τρία βολτ είναι αρκετά για ένα LED, τότε ακόμη και δύο LED συνδεδεμένα σε σειρά δεν μπορούν να ανάψουν με τέτοια τάση. Τι τάση λοιπόν θα χρειαστεί για να ανάψει μια γιρλάντα από LED; Ή με άλλα λόγια, πόσα LED μπορούν να συνδεθούν σε μια πηγή ρεύματος με τάση, για παράδειγμα, 12 V;

Σχόλιο. Ο όρος "γιρλάντα" στο εξής θα πρέπει να νοείται όχι μόνο ως διακόσμηση χριστουγεννιάτικου δέντρου, αλλά και ως οποιαδήποτε συσκευή φωτισμού LED στην οποία τα LED συνδέονται σε σειρά ή παράλληλα. Το κύριο πράγμα είναι ότι υπάρχουν περισσότερα από ένα LED. Γιρλάντα, είναι γιρλάντα και στην Αφρική!

Για να απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση, απλώς διαιρέστε την τάση τροφοδοσίας με την πτώση τάσης στο LED. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτή η τάση θεωρείται ότι είναι 2V στους υπολογισμούς. Τότε βγαίνει 12/2=6. Αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι ένα μέρος της τάσης πρέπει να παραμείνει για την αντίσταση σβέσης, τουλάχιστον 2 βολτ.

Αποδεικνύεται ότι απομένουν μόνο 10V για τα LED και ο αριθμός των LED θα γίνει 10/2=5. Σε αυτήν την κατάσταση, για να ληφθεί ρεύμα 20 mA, η αντίσταση περιορισμού πρέπει να έχει ονομαστική τιμή 2V/20mA = 100 Ohm. Η ισχύς της αντίστασης θα είναι P=U*I=2V*20mA=40mW.

Αυτός ο υπολογισμός είναι αρκετά δίκαιος εάν η άμεση τάση των LED στη γιρλάντα, όπως υποδεικνύεται, είναι 2V. Είναι αυτή η τιμή που συχνά λαμβάνεται στους υπολογισμούς ως μέσος όρος. Αλλά στην πραγματικότητα, αυτή η τάση εξαρτάται από τον τύπο των LED και το χρώμα της λάμψης. Επομένως, κατά τον υπολογισμό των γιρλάντες, θα πρέπει να εστιάσετε στον τύπο των LED. Οι πτώσεις τάσης για διαφορετικούς τύπους LED δίνονται στον πίνακα που φαίνεται στο Σχήμα 8.

Εικόνα 8. Πτώση τάσης σε LED διαφορετικών χρωμάτων.

Έτσι, με τάση τροφοδοσίας 12 V, μείον την πτώση τάσης στην αντίσταση περιορισμού ρεύματος, μπορούν να συνδεθούν συνολικά 10/3,7 = 2,7027 λευκά LED. Αλλά δεν μπορείτε να κόψετε ένα κομμάτι από ένα LED, επομένως μπορείτε να συνδέσετε μόνο δύο LED. Αυτό το αποτέλεσμα προκύπτει εάν πάρουμε τη μέγιστη τιμή πτώσης τάσης από τον πίνακα.

Εάν αντικαταστήσουμε τα 3V στον υπολογισμό, τότε είναι προφανές ότι είναι δυνατή η σύνδεση τριών LED. Σε αυτή την περίπτωση, κάθε φορά θα πρέπει να υπολογίζετε ξανά με επίπονο τρόπο την αντίσταση της περιοριστικής αντίστασης. Εάν αποδειχθεί ότι οι πραγματικές λυχνίες LED έχουν πτώση τάσης 3,7 V ή ίσως υψηλότερη, ενδέχεται να μην ανάψουν τρία LED. Οπότε καλύτερα να σταματήσουμε στις δύο.

Δεν έχει σημασία κατ 'αρχήν τι χρώμα θα είναι τα LED, απλώς κατά τον υπολογισμό θα πρέπει να λάβετε υπόψη διαφορετικές πτώσεις τάσης ανάλογα με το χρώμα του LED. Το κύριο πράγμα είναι ότι έχουν σχεδιαστεί για ένα ρεύμα. Είναι αδύνατο να συναρμολογήσετε μια σειρά από LED, μερικά από τα οποία έχουν ρεύμα 20 mA και το άλλο μέρος έχει ρεύμα 10 milliamps.

Είναι σαφές ότι σε ρεύμα 20 mA, τα LED με ονομαστικό ρεύμα 10 mA απλά θα καούν. Εάν περιορίσετε το ρεύμα στα 10 mA, τότε τα 20 milliamp δεν θα ανάψουν αρκετά έντονα, όπως σε έναν διακόπτη με LED: μπορείτε να το δείτε τη νύχτα, αλλά όχι τη μέρα.

Για να κάνουν τη ζωή τους πιο εύκολη, οι ραδιοερασιτέχνες αναπτύσσουν διάφορα προγράμματα αριθμομηχανής που κάνουν ευκολότερους κάθε είδους υπολογισμούς ρουτίνας. Για παράδειγμα, προγράμματα υπολογισμού αυτεπαγωγών, φίλτρα διαφόρων τύπων, σταθεροποιητές ρεύματος. Υπάρχει ένα τέτοιο πρόγραμμα για τον υπολογισμό των γιρλάντες LED. Ένα στιγμιότυπο οθόνης ενός τέτοιου προγράμματος φαίνεται στην Εικόνα 9.

Εικόνα 9. Στιγμιότυπο οθόνης του προγράμματος «Υπολογισμός_αντίστασης_αντίστασης__Ledz_».

Το πρόγραμμα λειτουργεί χωρίς εγκατάσταση στο σύστημα, απλά πρέπει να το κατεβάσετε και να το χρησιμοποιήσετε. Όλα είναι τόσο απλά και ξεκάθαρα που δεν απαιτείται εξήγηση για το στιγμιότυπο οθόνης. Φυσικά, όλα τα LED πρέπει να έχουν το ίδιο χρώμα και με το ίδιο ρεύμα.

Οι περιοριστικές αντιστάσεις είναι, φυσικά, καλές. Αλλά μόνο όταν είναι γνωστό ότι αυτή η γιρλάντα θα τροφοδοτείται από σταθερή τάση 12 V και το ρεύμα μέσω των LED δεν θα υπερβαίνει την υπολογιζόμενη τιμή. Τι γίνεται όμως αν απλά δεν υπάρχει πηγή με τάση 12V;

Αυτή η κατάσταση μπορεί να προκύψει, για παράδειγμα, σε ένα φορτηγό με ενσωματωμένη τάση 24 V. Ένας σταθεροποιητής ρεύματος, για παράδειγμα, "SSC0018 - Ρυθμιζόμενος σταθεροποιητής ρεύματος 20..600mA" θα σας βοηθήσει να βγείτε από μια τέτοια κατάσταση κρίσης. Η εμφάνισή του φαίνεται στο Σχήμα 10. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να αγοραστεί σε ηλεκτρονικά καταστήματα. Η ζητούμενη τιμή είναι 140...300 ρούβλια: όλα εξαρτώνται από τη φαντασία και την αλαζονεία του πωλητή.

Εικόνα 10. Ρυθμιζόμενος σταθεροποιητής ρεύματος SSC0018

Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του σταθεροποιητή φαίνονται στο σχήμα 11.

Εικόνα 11. Τεχνικά χαρακτηριστικά του σταθεροποιητή ρεύματος SSC0018

Ο σταθεροποιητής ρεύματος SSC0018 αναπτύχθηκε αρχικά για χρήση σε λαμπτήρες LED, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για φόρτιση μικρών μπαταριών. Η χρήση της συσκευής SSC0018 είναι αρκετά απλή.

Η αντίσταση φορτίου στην έξοδο του σταθεροποιητή ρεύματος μπορεί να είναι μηδενική, μπορείτε απλά να βραχυκυκλώσετε τους ακροδέκτες εξόδου. Εξάλλου, οι σταθεροποιητές και οι πηγές ρεύματος δεν φοβούνται τα βραχυκυκλώματα. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα εξόδου θα ονομαστεί. Εάν ορίσετε 20 mA, τότε αυτό θα είναι.

Από τα παραπάνω μπορούμε να συμπεράνουμε ότι ένα χιλιοστόμετρο DC μπορεί να συνδεθεί "απευθείας" στην έξοδο του σταθεροποιητή ρεύματος. Μια τέτοια σύνδεση θα πρέπει να ξεκινήσει από το μεγαλύτερο όριο μέτρησης, γιατί κανείς δεν ξέρει τι ρεύμα ρυθμίζεται εκεί. Στη συνέχεια, απλώς περιστρέψτε την αντίσταση κοπής για να ρυθμίσετε το απαιτούμενο ρεύμα. Σε αυτή την περίπτωση, φυσικά, μην ξεχάσετε να συνδέσετε τον σταθεροποιητή ρεύματος SSC0018 στο τροφοδοτικό. Το σχήμα 12 δείχνει το διάγραμμα κυκλώματος SSC0018 για την τροφοδοσία των LED που συνδέονται παράλληλα.

Εικόνα 12: Συνδέσεις για την τροφοδοσία LED που συνδέονται παράλληλα

Όλα είναι ξεκάθαρα εδώ από το διάγραμμα. Για τέσσερα LED με κατανάλωση ρεύματος 20mA για το καθένα, η έξοδος του σταθεροποιητή πρέπει να ρυθμιστεί στα 80mA. Σε αυτήν την περίπτωση, η είσοδος του σταθεροποιητή SSC0018 θα απαιτήσει μια τάση ελαφρώς μεγαλύτερη από την πτώση τάσης σε ένα LED, όπως αναφέρθηκε παραπάνω. Φυσικά, μια υψηλότερη τάση θα κάνει, αλλά αυτό θα οδηγήσει μόνο σε πρόσθετη θέρμανση του τσιπ σταθεροποιητή.

Σχόλιο. Εάν, για να περιοριστεί το ρεύμα χρησιμοποιώντας μια αντίσταση, η τάση του τροφοδοτικού πρέπει να υπερβαίνει ελαφρώς τη συνολική τάση στα LED, μόνο δύο βολτ, τότε για κανονική λειτουργία του σταθεροποιητή ρεύματος SSC0018 αυτή η περίσσεια πρέπει να είναι ελαφρώς υψηλότερη. Όχι λιγότερο από 3...4V, διαφορετικά το στοιχείο ελέγχου του σταθεροποιητή απλά δεν θα ανοίξει.

Το Σχήμα 13 δείχνει τη σύνδεση του σταθεροποιητή SSC0018 όταν χρησιμοποιείται μια γιρλάντα από πολλά LED συνδεδεμένα σε σειρά.

Εικόνα 13. Τροφοδοσία σειριακής γιρλάντας μέσω του σταθεροποιητή SSC0018

Το σχήμα λαμβάνεται από την τεχνική τεκμηρίωση, οπότε ας προσπαθήσουμε να υπολογίσουμε τον αριθμό των LED στη γιρλάντα και τη σταθερή τάση που απαιτείται από το τροφοδοτικό.

Το ρεύμα που υποδεικνύεται στο διάγραμμα, 350 mA, μας επιτρέπει να συμπεράνουμε ότι η γιρλάντα συναρμολογείται από ισχυρά λευκά LED, επειδή, όπως ειπώθηκε ακριβώς παραπάνω, ο κύριος σκοπός του σταθεροποιητή SSC0018 είναι οι πηγές φωτισμού. Η πτώση τάσης στο λευκό LED είναι εντός 3...3,7V. Για τον υπολογισμό, θα πρέπει να λάβετε τη μέγιστη τιμή των 3,7 V.

Η μέγιστη τάση εισόδου του σταθεροποιητή SSC0018 είναι 50V. Αφαιρούμε από αυτή την τιμή τα 5V που απαιτούνται για τη λειτουργία του ίδιου του σταθεροποιητή, αφήνοντας 45V. Με αυτή την τάση μπορείτε να “φωτίσετε” 45/3,7=12,1621621... LED. Προφανώς αυτό πρέπει να στρογγυλοποιηθεί στο 12.

Ο αριθμός των LED μπορεί να είναι μικρότερος. Τότε η τάση εισόδου θα πρέπει να μειωθεί (το ρεύμα εξόδου δεν θα αλλάξει και τα 350mA θα παραμείνουν όπως ρυθμίστηκαν), γιατί να τροφοδοτήσετε 50V σε 3 LED, ακόμα και σε ισχυρά; Μια τέτοια κοροϊδία μπορεί να καταλήξει σε αποτυχία, επειδή τα ισχυρά LED δεν είναι σε καμία περίπτωση φθηνά. Όποιος θέλει, και πάντα θα βρίσκεται, μπορεί να υπολογίσει μόνος του ποια τάση απαιτείται για τη σύνδεση τριών ισχυρών LED.

Η ρυθμιζόμενη συσκευή σταθεροποιητή ρεύματος SSC0018 είναι αρκετά καλή. Αλλά το όλο ερώτημα είναι, είναι πάντα απαραίτητο; Και η τιμή της συσκευής είναι κάπως μπερδεμένη. Ποια θα μπορούσε να είναι η διέξοδος από αυτή την κατάσταση; Όλα είναι πολύ απλά. Ένας εξαιρετικός σταθεροποιητής ρεύματος λαμβάνεται από ενσωματωμένους σταθεροποιητές τάσης, για παράδειγμα, τη σειρά 78XX ή LM317.

Για να δημιουργήσετε έναν τέτοιο σταθεροποιητή ρεύματος με βάση έναν σταθεροποιητή τάσης, θα χρειαστείτε μόνο 2 μέρη. Στην πραγματικότητα, ο ίδιος ο σταθεροποιητής και μία μόνο αντίσταση, η αντίσταση και η ισχύς της οποίας μπορούν να υπολογιστούν από το πρόγραμμα StabDesign, ένα στιγμιότυπο οθόνης του οποίου φαίνεται στο Σχήμα 14.

Εικόνα 14. Υπολογισμός σταθεροποιητή ρεύματος χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα StabDesign.

Το πρόγραμμα δεν απαιτεί καμία ειδική εξήγηση. Στο αναπτυσσόμενο μενού Τύπος, επιλέξτε τον τύπο σταθεροποιητή, ρυθμίστε το απαιτούμενο ρεύμα στο In line και πατήστε το κουμπί Υπολογισμός. Το αποτέλεσμα είναι η αντίσταση της αντίστασης R1 και η ισχύς της. Στο σχήμα, ο υπολογισμός πραγματοποιήθηκε για ρεύμα 20 mA. Αυτό ισχύει για την περίπτωση που τα LED είναι συνδεδεμένα σε σειρά. Για παράλληλη σύνδεση, το ρεύμα υπολογίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως φαίνεται στο Σχήμα 12.

Η γιρλάντα LED συνδέεται αντί της αντίστασης Rн, συμβολίζοντας το φορτίο του σταθεροποιητή ρεύματος. Είναι ακόμη δυνατή η σύνδεση μόνο ενός LED. Σε αυτή την περίπτωση, η κάθοδος συνδέεται με το κοινό καλώδιο και η άνοδος με την αντίσταση R1.

Η τάση εισόδου του εξεταζόμενου σταθεροποιητή ρεύματος είναι στην περιοχή των 15...39V, αφού χρησιμοποιείται σταθεροποιητής 7812 με τάση σταθεροποίησης 12V.

Φαίνεται ότι εδώ μπορεί να τελειώσει η ιστορία για τα LED. Υπάρχουν όμως και λωρίδες LED, οι οποίες θα συζητηθούν στο επόμενο άρθρο.

Από τότε που οι υπέρ-φωτεινές δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) έγιναν διαθέσιμες σε ένα ευρύ φάσμα καταναλωτών, έχουν προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον. Με βάση τα LED, μπορείτε να δημιουργήσετε πολλά ενδιαφέροντα σχέδια φωτισμού. Ωστόσο, η σύνδεση ενός LED στα 12 βολτ είναι θεμελιωδώς διαφορετική από τη σύνδεση της ίδιας λάμπας πυρακτώσεως στα 12 βολτ. Αυτό το υλικό θα περιγράψει λεπτομερώς πώς να συνδέσετε διόδους εκπομπής φωτός σε τροφοδοτικά με διαφορετικές τάσεις.

Ποια LED συνδέονται με 12 βολτ;

Για να απαντήσω εν συντομία στην ερώτηση που τίθεται ως υπότιτλος, η απάντηση θα είναι: καμία! Σε έναν μη ειδικό, μια τέτοια απάντηση θα φανεί παράδοξη, επειδή υπάρχουν στην αγορά LED που, όπως ισχυρίζονται οι πωλητές, έχουν σχεδιαστεί για να τροφοδοτούνται από μια πηγή 12 volt.

Ας αναλάβουμε να βεβαιώσουμε ότι μόνο προϊόντα που βασίζονται σε LED μπορούν να σχεδιαστούν για μια συγκεκριμένη τάση. Δεν είναι σωστό να μιλάμε για συγκεκριμένη τάση λειτουργίας LED. Αυτό οφείλεται στις φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν σε αυτό όταν εκπέμπεται φως.

Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτών των διεργασιών είναι το ρεύμα λειτουργίας και το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα της συσκευής. Τα βιβλία αναφοράς και τα φύλλα δεδομένων υποδεικνύουν τις τάσεις στις λυχνίες LED κατά τη ροή ρεύματος λειτουργίας. Αυτές οι τιμές χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των σχεδίων LED και όχι για την επιλογή πηγής ενέργειας.

Παρεμπιπτόντως, η τάση στον τρόπο λειτουργίας κυμαίνεται μόνο από 1,5 V έως 3,5 V. Η τιμή εξαρτάται κυρίως από το χρώμα του εκπεμπόμενου LED. Οι χαμηλότερες τάσεις στα κόκκινα LED θεωρούνται εξαιρετικά φωτεινές. Οι δίοδοι εκπομπής φωτός 12 volt που διατίθενται στο εμπόριο δεν είναι μεμονωμένες συσκευές.

Τα LED δώδεκα βολτ είναι μήτρες που αποτελούνται από πολλές δίοδοι εκπομπής φωτός. Οι μήτρες είναι συγκροτήματα LED που συναρμολογούνται από αλυσίδες διαδοχικά συνδεδεμένων συσκευών.

Κάθε μήτρα έχει πολλές αλυσίδες που συνδέονται παράλληλα μεταξύ τους. Όταν λένε ότι μια λυχνία LED έχει σχεδιαστεί για δώδεκα βολτ, εννοούν ότι η πτώση τάσης σε μια σειριακή αλυσίδα τους όταν ρέει ρεύμα λειτουργίας είναι περίπου 12 V.

Σύνδεση εξαιρετικά φωτεινών και ισχυρών LED σε 12V

Αρχικά, ας δούμε πώς να συνδέσετε ένα ισχυρό, εξαιρετικά φωτεινό LED στα 12 Volt. Ας πούμε ότι έχουμε στη διάθεσή μας μια συσκευή της οποίας το ρεύμα λειτουργίας είναι 350 mA. Ταυτόχρονα, η πτώση τάσης σε αυτό στον τρόπο λειτουργίας είναι περίπου 3,4 Volt. Είναι εύκολο να υπολογιστεί ότι η κατανάλωση ενέργειας μιας τέτοιας συσκευής είναι 1 W.

Είναι σαφές ότι δεν μπορείτε να το συνδέσετε απευθείας στα 12 Volt. Θα πρέπει με κάποιο τρόπο να «σβήσουμε» λίγη από την ένταση. Στις απλούστερες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται αντιστάσεις απόσβεσης (περιορισμού ρεύματος) για αυτούς τους σκοπούς. Συνδέεται με το LED σε σειρά. Το κύκλωμα τροφοδοσίας για ένα LED φαίνεται στη φωτογραφία.

R=(U προσφορά – U slave)/I slave.

Στο παράδειγμά μας, η ισχύς θα είναι περίπου 3 watt. Είναι αρκετά δύσκολο να βρεθεί μια αντίσταση τέτοιας ισχύος, επομένως δύο αντιστάσεις 100 Ohm με ισχύ 2 W, συνδεδεμένες παράλληλα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αντίσταση σβέσης.

Κατ 'αρχήν, με βάση αυτούς τους υπολογισμούς, είναι ήδη δυνατό να δημιουργηθεί ένα πρακτικό σχέδιο. Συνδέοντας το LED στα 12 V μέσω ενός διακόπτη, μπορείτε να οργανώσετε πρόσθετο φωτισμό για το χώρο του κινητήρα, το πορτμπαγκάζ ή το ντουλαπάκι του αυτοκινήτου.

Δείξαμε ότι η δημιουργία ενός τέτοιου σχήματος είναι δυνατή, αλλά η εφαρμογή του είναι παράλογη. Είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι τα δύο τρίτα της ισχύος που καταναλώνεται από τη δομή προέρχονται από την αντίσταση σβέσης και επομένως σπαταλούνται. Παρακάτω θα σας πούμε πώς να αποφύγετε περιττές απώλειες.

Πόσα LED μπορούν να συνδεθούν σε 12V;

Προφανώς, σύμφωνα με το πιο απλό σχήμα, μπορείτε να συνδέσετε όσες θέλετε σε μια πηγή 12 Volt. Το κύριο πράγμα είναι ότι η συνδεδεμένη πηγή ενέργειας έχει αρκετή ισχύ. Ωστόσο, είδαμε ότι με ένα τέτοιο σχήμα σύνδεσης χάνεται πολλή ενέργεια.

Ο απλούστερος τρόπος εξόδου από αυτήν την κατάσταση είναι να μειωθεί η ισχύς που καταναλώνεται από την αντίσταση περιορισμού ρεύματος. Για να μειωθεί η σπατάλη ισχύος, πολλά LED συνδέονται σε σειρά και τροφοδοτούνται μέσω μιας μόνο αντίστασης σβέσης. Σε αυτή την περίπτωση, η πτώση τάσης στην αντίσταση είναι σημαντικά μικρότερη. Κατά συνέπεια, οι απώλειες ενέργειας μειώνονται σημαντικά. Ο υπολογισμός της αντίστασης για σειριακή σύνδεση διόδων εκπομπής φωτός πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

R=(U προσφορά – nU slave)/I slave.

Όπου n είναι ο αριθμός των LED που είναι συνδεδεμένα σε σειρά.

Στην περίπτωση μιας πηγής 12 Volt, είναι λογικό να συνδέσετε τρία LED και μια αντίσταση σβέσης σε σειρά. Η πτώση τάσης στα LED δεν θα υπερβαίνει τα 10,5 Volt και θα παραμείνει μόνο 1,5 Volt για την αντίσταση.

Αυτή η τεχνική λύση χρησιμοποιείται ευρέως όταν ο αριθμός των LED που συνδέονται σε 12 Volt είναι πολλαπλάσιο των τριών. Δηλαδή, μπορείτε να συνδέσετε 6, 9, 12, ..., 3N LED με αυτόν τον τρόπο. Για παράδειγμα, αυτό κάνουν οι κατασκευαστές ταινιών LED. Σε αυτά, τα LED ομαδοποιούνται σε ομάδες των τριών και τροφοδοτούνται μέσω μιας κοινής αντίστασης.

Εάν πρέπει να συνδέσετε 4 LED σε 12 Volt, τότε συνιστάται να τα ομαδοποιήσετε κατά 2 και να τροφοδοτήσετε κάθε ζεύγος μέσω μιας αντίστασης περιορισμού ρεύματος.

Οι λυχνίες LED με το ίδιο ρεύμα λειτουργίας πρέπει να συνδέονται σε σειρά. Διαφορετικά, διαφορετικές συσκευές θα λάμπουν με διαφορετική φωτεινότητα ή θα ξεπεραστεί το ρεύμα οποιουδήποτε LED και θα αποτύχει.

Όσον αφορά τη σύνδεση των LED "με ονομαστική τάση για 12 V", είναι καλύτερο να προσδιορίσετε την "τάση λειτουργίας" τους πειραματικά. Για να γίνει αυτό, πρέπει να συνδεθούν σε εργαστηριακή παροχή ρεύματος και, αυξάνοντας σταδιακά την τάση, να ελέγχουν την κατανάλωση ρεύματος. Η τάση στην οποία θα επιτευχθεί το ρεύμα λειτουργίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της αντίστασης περιορισμού ρεύματος.

Πώς να συνδέσετε το LED σε 3 ή 5 βολτ

Τα περισσότερα LED χαμηλής ισχύος λειτουργούν κανονικά στα 3 και ακόμη περισσότερο στα 5 βολτ. Μπορείτε να υπολογίσετε τις αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος για αυτές χρησιμοποιώντας τον παραπάνω τύπο.

Όταν κατασκευάζονται κατασκευές με αυτόνομα τροφοδοτικά, ειδικά εάν χρησιμοποιούν εξαιρετικά φωτεινά «ισχυρά» LED, αυτή η προσέγγιση δεν είναι αποδεκτή. Η ισχύς που καταναλώνεται από την αντίσταση σβέσης μειώνει σημαντικά τον χρόνο λειτουργίας της συσκευής.

Ως εκ τούτου, οι σύγχρονοι φακοί χειρός που τροφοδοτούνται από μπαταρίες χαμηλής τάσης χρησιμοποιούν ηλεκτρονικούς μετατροπείς τάσης - οδηγούς. Οι απώλειες στους οδηγούς είναι πολύ μικρότερες από ό,τι στις αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος. Τα προγράμματα οδήγησης είναι πλέον διαθέσιμα και μπορείτε να τα βρείτε εύκολα στα καταστήματα.

Έχοντας κάποιες γνώσεις ηλεκτρονικών και δεξιότητες στην εργασία με συγκολλητικό σίδερο, μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας ένα απλό πρόγραμμα οδήγησης. Ένα από τα απλά κυκλώματα μετατροπέα για LED υψηλής ισχύος φαίνεται παρακάτω.

Πώς να συνδεθείτε σε αυτοκίνητο 12 volt

Η σύνδεση των LED στο ενσωματωμένο δίκτυο του οχήματος δεν διαφέρει σημαντικά από τη σύνδεση με άλλες πηγές ενέργειας. Απλώς μην ξεχνάτε ότι η μπαταρία ενός αυτοκινήτου σε κανονική κατάσταση δεν παράγει 12 Volt, αλλά περίπου 14 Volt.

Ακόμη και κατά τη σύνδεση, πρέπει να θυμάστε ότι δεν έχει κάθε αυτοκίνητο ενσωματωμένο σύστημα σταθεροποίησης τάσης που λειτουργεί αξιόπιστα. Επομένως, κατά τον υπολογισμό των αντιστάσεων σβέσης, είναι καλύτερο να λαμβάνετε την τάση τροφοδοσίας ίση με 15 - 17 βολτ. Αυτό θα μειώσει κάπως τη φωτεινότητα της λάμψης, αλλά θα επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής, καθώς το LED θα λειτουργεί σε "απαλή" λειτουργία.

Βίντεο σύνδεσης

Πριν συνδεθείτε, συνιστούμε να παρακολουθήσετε ένα καλό βίντεο για να εμπεδώσετε τις γνώσεις που αποκτήσατε. Ο συγγραφέας εξηγεί λεπτομερώς και σε προσιτή γλώσσα πώς να συνδέσετε ένα LED σε 12 βολτ από ένα τροφοδοτικό υπολογιστή, πώς να υπολογίσετε μια αντίσταση και άλλες αποχρώσεις.

Αποτελέσματα

Συμπερασματικά, τα ακόλουθα στοιχεία πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη σύνδεση εξαιρετικά φωτεινών LED:

• η πιο σημαντική παράμετρος ενός LED είναι το ρεύμα λειτουργίας του.
• Η ενέργεια διαχέεται άσκοπα στις αντιστάσεις σβέσης.
• Χρησιμοποιώντας μια σειριακή σύνδεση, μπορείτε να μειώσετε τις απώλειες ενώ ταυτόχρονα μειώνετε τον αριθμό και την ισχύ των αντιστάσεων που χρησιμοποιούνται.
• στο ενσωματωμένο δίκτυο του αυτοκινήτου δεν υπάρχουν 12 βολτ, αλλά κάπως περισσότερα, και για αξιόπιστη λειτουργία των συνδεδεμένων διόδων εκπομπής φωτός, αυτός ο παράγοντας πρέπει να ληφθεί υπόψη.

Έχοντας θυμηθεί όλες τις παραπάνω πτυχές σύνδεσης, μπορείτε εύκολα να τροφοδοτήσετε οποιοδήποτε LED, σε οποιαδήποτε ποσότητα, από οποιαδήποτε πηγή ισχύος 12 Volt DC.

Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως γίνονται σταδιακά παρελθόν, όπως και οι λαμπτήρες φθορισμού. Σήμερα, κανείς δεν εκπλήσσεται από τον απαλό φωτισμό με λειτουργία ρύθμισης ή τον κύριο φωτισμό με χρήση διόδων φωτός, κάτι που δεν προκαλεί έκπληξη. Τέτοιες συσκευές είναι πιο ανθεκτικές και λιγότερο ενεργοβόρες. Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε για το τι είναι μια λωρίδα LED 12 Volt και ποιοι τύποι υπάρχουν. Αξίζει να εξεταστούν τα χαρακτηριστικά και οι μέθοδοι υπολογισμού του μήκους. Ωστόσο, το πιο σημαντικό είναι να κατανοήσουμε ποιο είναι το εύρος της εφαρμογής του και τα χαρακτηριστικά της σύνδεσης στο δίκτυο.

Διαβάστε στο άρθρο:

LED στη λωρίδα: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Λαμβάνοντας υπόψη τις ταινίες LED 12V, μπορεί να σημειωθεί ότι υπάρχει μόνο ένα μειονέκτημα - το μάλλον υψηλό κόστος σε σύγκριση με άλλες πηγές φωτισμού. Όσο για τα πλεονεκτήματα, υπάρχουν αρκετά από αυτά. Ας τα δούμε αναλυτικότερα:

• ευκολία εγκατάστασης - η παρουσία συγκολλητικού στρώματος στην πίσω πλευρά και η ευελιξία του προϊόντος επιτρέπουν την εγκατάσταση στα πιο δύσκολα σημεία.
• Η κατανάλωση ισχύος κατά τη λειτουργία είναι σημαντικά χαμηλότερη από αυτή των λαμπτήρων CFL ή πυρακτώσεως.

• αντοχή στη λειτουργία. Εάν η εγκατάσταση πραγματοποιηθεί σωστά και δεν παραβιαστούν οι συνθήκες λειτουργίας, τέτοιες δίοδοι καίγονται πολύ σπάνια.
• Ένα άλλο πλεονέκτημα για την εγκατάσταση είναι ότι η ταινία μπορεί εύκολα να κοπεί σε κομμάτια σύμφωνα με ειδικά σημάδια, γεγονός που απλοποιεί τη διαδικασία.
• τη δυνατότητα να επιλέξετε οποιοδήποτε χρώμα ή ακόμα και να αγοράσετε μια πολύχρωμη κορδέλα με ελεγκτή, ελεγχόμενη από το τηλεχειριστήριο.
• δυνατότητα dimming, που σας επιτρέπει να αλλάζετε την ένταση φωτισμού ανάλογα με τις επιθυμίες σας.

Περιοχές εφαρμογής ταινιών LED 12V

Οι ταινίες διόδου 12 Volt σήμερα έχουν γίνει αρκετά διαδεδομένες σε διάφορους τομείς. Λόγω της ασφάλειας της χαμηλής τάσης, χρησιμοποιούνται με επιτυχία σε φωτισμό χώρων με υψηλή υγρασία (μπάνιο ή κουζίνα). Χρησιμοποιείται επίσης ευρέως ως κύριος φωτισμός ή φωτισμός οροφής σε σαλόνια, υπνοδωμάτια και διαδρόμους. Τέτοιες συσκευές φωτισμού δεν έχουν ξεφύγει από την προσοχή της σύγχρονης αυτοκινητοβιομηχανίας, όπου χρησιμοποιούνται ταινίες με τη μορφή φώτων ημέρας.

Χρήσιμες πληροφορίες!Το πεδίο εφαρμογής της φωτεινής λωρίδας σε στοιχεία SMD μπορεί να περιοριστεί μόνο από τη φαντασία του πλοιάρχου. Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείτε μια λωρίδα LED που τροφοδοτείται από μπαταρία, μπορείτε να φωτίσετε αναδιπλούμενα ντουλάπια χωρίς να συνδέσετε την ηλεκτρική καλωδίωση σε αυτά, κάτι που είναι πολύ βολικό.

Τύποι ταινιών LED και χαρακτηριστικά των σημάνσεών τους

Τέτοιες συσκευές φωτισμού διαφέρουν σε πολλές παραμέτρους, οι οποίες μπορούν να βρεθούν από τις σημάνσεις. Συνήθως έχει παρόμοια εμφάνιση - LED-CW-SMD-5050/60 IP68. Ας εξετάσουμε ποιες πληροφορίες είναι κρυπτογραφημένες στη σήμανση, ξεκινώντας με τον πρώτο προσδιορισμό:

1. Η πηγή φωτός, στην περίπτωσή μας, είναι τα LED.
2. Χρώμα λάμψης. Μπορεί να χαρακτηριστεί CW (λευκό), RGB (πολύχρωμο), R (κόκκινο), G (πράσινο), B (μπλε). Αξίζει να σημειωθεί ότι σήμερα έχουν εμφανιστεί στην πώληση κίτρινες λωρίδες LED με την ένδειξη LS.
3. Τύπος εξόδου επαφών τσιπ σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Το SMD σημαίνει επιφανειακή τοποθέτηση. Αυτά είναι τα τσιπ που είναι εγκατεστημένα σε ταινίες LED.
4. Μέγεθος τσιπ. Στην περίπτωσή μας - 5 × 5 mm.
5. Αριθμός τσιπς που βρίσκονται ανά 1 m λωρίδας.
6. Κατηγορία προστασίας της συσκευής από επιθετικά εξωτερικά περιβάλλοντα.

Κάθε τύπος λωρίδας φωτός έχει τα δικά του χαρακτηριστικά, που διαφέρουν ως προς την ένταση φωταύγειας, την περιοχή εφαρμογής και τις επιλογές εγκατάστασης.

Χαρακτηριστικά των ταινιών LED

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι χαρακτηριστικών λωρίδων φωτός:

• ανά τύπο συσκευής τσιπ.
• από το χρώμα της λάμψης και τον αριθμό των μονάδων ανά μέτρο.
• ανάλογα με το βαθμό προστασίας από εξωτερικές επιδράσεις.

Ας δούμε αναλυτικά καθένα από αυτά τα σημεία.

Λωρίδα LED 12 Volt: τύπος συσκευής τσιπ

Υπάρχουν 2 τύποι εγκατεστημένων διόδων φωτός - DIP και SMD. Στην πραγματικότητα, οι ελαφριές λωρίδες σε στοιχεία DIP (μια αλυσίδα στοιχείων με τη μορφή κυλίνδρων με επαφές καρφίτσας) πρακτικά δεν χρησιμοποιούνται στις μέρες μας. Πιο βολικό για την τοποθέτηση ταινίας SMD. Καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο και είναι πιο ανθεκτικά.

Τύποι λωρίδων LED ανά χρώμα λάμψης και αριθμό τσιπ ανά μέτρο

Κάθε κύριος επιλέγει το χρώμα λάμψης της λωρίδας LED ανάλογα με τις προτιμήσεις του, ωστόσο, πρόσφατα οι λωρίδες RGB έχουν γίνει οι πιο δημοφιλείς ως διακοσμητικός φωτισμός, καθιστώντας δυνατή την αλλαγή της απόχρωσης ανάλογα με τις επιθυμίες. Για τον κύριο φωτισμό, χρησιμοποιούνται τσιπ με την ένδειξη CW (λευκό).

Γνώμη ειδικού

Ρωτήστε έναν ειδικό

«Ο αριθμός των στοιχείων ανά μέτρο λωρίδας έχει σημασία για την ένταση της λάμψης. Όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η ποσότητα, τόσο πιο φωτεινός θα είναι ο φωτισμός και τόσο μεγαλύτερη η κατανάλωση ενέργειας.»

Βαθμός προστασίας από εξωτερικούς παράγοντες

Ο βαθμός προστασίας IP παίζει σημαντικό ρόλο και επηρεάζει όχι μόνο το δωμάτιο στο οποίο θα εγκατασταθεί η συσκευή φωτισμού, αλλά και το κόστος της. Ας προσπαθήσουμε να αποκρυπτογραφήσουμε τους αριθμούς αυτής της παραμέτρου. Για να το κάνετε αυτό, ας ανατρέξουμε στον παρακάτω πίνακα (οι αριθμοί στην πρώτη στήλη υποδεικνύουν τη θέση της ένδειξης στην ετικέτα της λωρίδας LED).

Πώς να υπολογίσετε την ισχύ της λωρίδας LED ανά μέτρο

Ο υπολογισμός της ισχύος της λωρίδας LED γίνεται με βάση τη σήμανση του τσιπ και, επομένως, με βάση την ισχύ ενός LED πολλαπλασιαζόμενη με τον αριθμό των στοιχείων ανά μέτρο λωρίδας. Ας εξετάσουμε την ισχύ των ταινιών με διάφορα τσιπ σε μορφή πίνακα.

LED τύπου SMD	Αριθμός τσιπς σε 1 μέτρο, τεμ.	Κατανάλωση ισχύος ανά 1 μέτρο, W
3528	60	4,8
3528	120	9,6
3528	240	19,2
5050	30	7,2
5050	60	15
5050	120	25

Αν μιλάμε για τη λωρίδα LED 5730, τότε τα χαρακτηριστικά της πρακτικά δεν διαφέρουν από το 5630 και η ισχύς των τσιπ είναι μεταξύ 3528 και 5050 - 0,5 W ανά τσιπ. Είναι εύκολο να υπολογίσετε τη συνολική ισχύ ανά 1 μέτρο πολλαπλασιάζοντας την ένδειξη ενός LED με τον αριθμό τους ανά μέτρο.

Λωρίδες LED 12 Volt για αυτοκίνητα: χαρακτηριστικά εφαρμογής

Οι τεχνίτες έχουν επιλέξει εδώ και καιρό αυτό το είδος ρύθμισης αυτοκινήτων. Ο φωτισμός RGB κατά μήκος των κατωφλιών του αυτοκινήτου φαίνεται υπέροχος, δίνοντάς του μια φανταστική εμφάνιση τη νύχτα. Τα LED χρησιμοποιούνται επίσης για πρόσθετο φωτισμό του ταμπλό.

Σπουδαίος!Τα παλαιότερα οικιακά αυτοκίνητα δεν είναι εξοπλισμένα με φώτα ημέρας, πράγμα που σημαίνει ότι σε αυτή την περίπτωση η λωρίδα LED είναι αρκετά κατάλληλη. Ωστόσο, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι μόνο λευκά ή κίτρινα LED ισχύουν για DRL.

Το μόνο πρόβλημα με τη χρήση φωτεινών λωρίδων σε ένα αυτοκίνητο είναι η αστάθεια της ενσωματωμένης τάσης δικτύου. Αν και θεωρείται ότι είναι πάντα 12V, μπορεί στην πραγματικότητα να φτάσει μέχρι τα 14V. Για τις λυχνίες LED που απαιτούν σταθερή παροχή ρεύματος, αυτό είναι επιζήμιο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, οι ειδικοί συμβουλεύουν την εγκατάσταση ενός σταθεροποιητή τάσης, ο οποίος μπορεί να αγοραστεί σε εξειδικευμένα καταστήματα ανταλλακτικών και εξοπλισμού αυτοκινήτων ή σε διαδικτυακούς πόρους. Φυσικά, μπορείτε να τοποθετήσετε το τροφοδοτικό της ταινίας μέσω μιας αντίστασης, αλλά αυτή η μέθοδος απαιτεί πολύπλοκους υπολογισμούς. Επιπλέον, η αντίσταση θερμαίνεται ευαίσθητα κατά τη λειτουργία.

Σχετικό άρθρο:
Γιατί χρειάζονται, αρχή λειτουργίας, κριτήρια επιλογής, αναθεώρηση μοντέλων, πώς να συνδέσετε στοιχεία LED στον μετατροπέα, πώς να το κάνετε μόνοι σας - διαβάστε τη δημοσίευση.

Συστάσεις του επεξεργαστή ιστότοπου για την επιλογή λωρίδας LED

Όταν επιλέγετε τέτοιες συσκευές φωτισμού, το πρώτο πράγμα που πρέπει να προσέξετε είναι οι τρόποι χρήσης. Εάν η λωρίδα χρειάζεται για βασικό φωτισμό, τότε είναι προτιμότερο να επιλέξετε λευκό ή κίτρινο. Για να οριοθετήσετε τις φωτεινές ζώνες του δωματίου με τη βοήθεια βοηθητικού φωτισμού, χρησιμοποιούνται μπλε, κίτρινες, πράσινες ή κόκκινες ρίγες. Εάν θέλετε να αλλάξετε τον οπίσθιο φωτισμό, επιλέξτε μια ταινία RGB με ελεγκτή και τηλεχειριστήριο. Για μια τέτοια λωρίδα LED 12 Volt, δεν χρειάζεται πλέον να αγοράζετε ξεχωριστά ροοστάτη. Χρησιμοποιώντας το τηλεχειριστήριο, όχι μόνο αλλάζετε τις αποχρώσεις, αλλά προσαρμόζετε και την ένταση της λάμψης. Ακολουθεί το δωμάτιο στο οποίο θα χρησιμοποιηθεί η ταινία.

Γνώμη ειδικού

Μηχανικός σχεδιασμού ES, EM, EO (τροφοδοτικό, ηλεκτρολογικός εξοπλισμός, εσωτερικός φωτισμός) ASP North-West LLC

Ρωτήστε έναν ειδικό

«Σύμφωνα με την κατηγορία ασφαλείας IP, επιλέγουν όχι μόνο τη λωρίδα, αλλά και τον προσαρμογέα για τη λωρίδα LED 12 Volt. Για το μπάνιο, δεν πρέπει να αγοράζετε εξοπλισμό με κατηγορία IP μικρότερη από 65”.

Κατά την επιλογή, θα πρέπει να δώσετε ιδιαίτερη προσοχή στον κατασκευαστή και την ποιότητα κατασκευής του προϊόντος. Τα κινεζικά "ανάλογα" είναι εξαιρετικά βραχύβια, τα τσιπ αποτυγχάνουν γρήγορα και υποβαθμίζονται, γεγονός που οδηγεί σε μείωση της φωτεινής ροής. Επιπλέον, σπάνια αντιστοιχούν στα δηλωθέντα χαρακτηριστικά. Όταν αγοράζετε μια φωτεινή ταινία, πρέπει να ελέγξετε όλη την τεχνική τεκμηρίωση και το πιστοποιητικό συμμόρφωσης για το προϊόν. Τα υψηλής ποιότητας στοιχεία SMD (από την άποψη της φωτεινής ροής) πρέπει να έχουν τις ακόλουθες παραμέτρους:

• 3528 – 5 Lm (Lumen);
• 5050 – 15 Lm;
• 5630 – 18 Lm.

Πώς να συνδέσετε μια λωρίδα LED 12 Volt

Δυστυχώς, ακόμη και σε μια τέτοια φαινομενικά στοιχειώδη δουλειά όπως η σύνδεση μιας λωρίδας LED μέσω τροφοδοτικού, οι αρχάριοι τεχνίτες κάνουν συχνά λάθη. Αυτό οδηγεί σε γρήγορη αστοχία της συσκευής φωτισμού. Ας δούμε τα κύρια λάθη κατά την εγκατάσταση.

Μήκος του τμήματος που είναι συνδεδεμένο στο τροφοδοτικό

Στην πώληση, τέτοιες ελαφριές λωρίδες πωλούνται σε τροχούς 5 m, αλλά τι γίνεται εάν απαιτείται εγκατάσταση 10 ή 15 m; Εδώ είναι που πολλοί άνθρωποι κάνουν το πρώτο λάθος, συνδέοντας απλώς την αρχή ενός τμήματος με ένα άλλο (διαδοχικά), κάτι που είναι απολύτως αδύνατο να γίνει. Οι διαδρομές μεταφοράς ρεύματος της λωρίδας LED είναι σχεδιασμένες για ένα συγκεκριμένο φορτίο. Συνδέοντας 2 λωρίδες, παίρνουμε ένα φορτίο στην αρχή της λωρίδας LED που είναι 2 φορές υψηλότερο από το επιτρεπτό. Το αποτέλεσμα είναι κάψιμο και αποτυχία.

Εάν μια τέτοια εγκατάσταση είναι απαραίτητη, θα πρέπει να το κάνετε. Παίρνουμε ένα επιπλέον καλώδιο με διατομή 1,5 mm2 και συνδέουμε το ένα άκρο του στην έξοδο ισχύος από το μπλοκ (μπροστά από την πρώτη λωρίδα) και το άλλο στην παροχή ρεύματος της δεύτερης λωρίδας. Αυτό ονομάζεται παράλληλη σύνδεση, το οποίο είναι σωστό.

Σύνδεση της λωρίδας φωτός σε οικιακό δίκτυο 220V

Η σύνδεση αυτή γίνεται μέσω τροφοδοτικού με μετασχηματιστή 220/12V και ανορθωτή. Μια τέτοια συσκευή ονομάζεται προσαρμογέας. Για τις ταινίες RGB, χρησιμοποιείται ένας ειδικός ελεγκτής, το κύκλωμα του οποίου, εκτός από τον μετασχηματιστή, περιλαμβάνει ένα μικροκύκλωμα. Είναι αυτό που επιτρέπει στον ιδιοκτήτη να ελέγχει την αλλαγή χρώματος χειροκίνητα ή τις λειτουργίες προγράμματος.

Σπουδαίος!Η λωρίδα LED μπορεί να συνδεθεί σε οικιακό δίκτυο μόνο μέσω προσαρμογέα, ο οποίος πρέπει να πληροί τις τεχνικές παραμέτρους των απαιτούμενων ενδείξεων ισχύος. Χωρίς προσαρμογέα, η σύνδεση της λωρίδας LED επιτρέπεται μόνο σε μπαταρία με σταθερή και σταθερή τάση.

Κόστος λωρίδων LED στη ρωσική αγορά

Είναι αρκετά δύσκολο να αγοράσετε μια λωρίδα LED υψηλής ποιότητας σήμερα - η αγορά είναι πλημμυρισμένη από ψεύτικα, τα οποία στην εμφάνιση δεν διαφέρουν ουσιαστικά από τα επώνυμα προϊόντα, αλλά ταυτόχρονα έχουν χαμηλότερο κόστος λωρίδες LED υψηλής ποιότητας, από τον Μάιο του 2018, με ορισμένα τεχνικά χαρακτηριστικά.

Κατασκευαστής	Τύπος τσιπ	Χρώμα	Βαθμός προστασίας	Κόστος, τρίψτε./μ
	5050	Ψυχρό λευκό	IP20	450
	2835	Μπλε	IP20	700
	5050	Ψυχρό λευκό	IP65	500
	2835	άσπρο	IP20	850
	3528	Θερμό λευκό	IP33	400

Υπάρχουν και πιο ακριβά προϊόντα. Ειδικότερα, αυτό ισχύει για τις ταινίες RGB, ωστόσο, εδώ εξαρτώνται πάρα πολλά από τη δημοτικότητα της μάρκας.

Συνοψίζω

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η εφεύρεση της λωρίδας LED άνοιξε νέους ορίζοντες στην εσωτερική διακόσμηση διαμερισμάτων και ιδιωτικών κατοικιών. Όταν επιλεγεί σωστά, η λωρίδα LED είναι ανεπιτήδευτη στη χρήση και εύκολη εγκατάσταση. Είναι ανθεκτικό (υπόκειται σε ορισμένους κανόνες σύνδεσης) και οικονομικό κατά τη λειτουργία. Αυτό σημαίνει ότι οι αρχάριοι τεχνίτες που αναζητούν επιλογές για το φωτισμό των σπιτιών τους θα πρέπει να το δώσουν προσοχή.