En LED er et pålideligt element, der kun fungerer effektivt, hvis det er korrekt installeret. 12-volts LED skal tilsluttes med særlig omhu. Der skal f.eks. være en strømbegrænsende modstand til stede, polariteten må ikke glemmes, og det skal undgås at anvende identiske dioder i samme kredsløb.

Hvad det er

LED har længe været et populært lysarmatur. Dette skyldes deres fremragende energieffektivitet og lange levetid (sammenlignet med konventionelle pærer). Desuden falder priserne fortsat i takt med, at produktionen af disse produkter stiger.

De vigtigste fordele:

Holdbarhed - op til 10 års uafbrudt belysning;
robust - ikke påvirket af stød og vibrationer;
Mangfoldighed - mange størrelser og farver af selvlysende lys;
Lavt strømforbrug - ca. 10 gange billigere end en almindelig pære med lignende egenskaber;
brandsikkerhed - på grund af deres lave strømforbrug overopheder de ikke og kan derfor ikke forårsage brand.

LED (light emitting diode) er en forkortelse for lysdiode. Det er kendt fra skolefysik, at det er polært. Lysdioder virker ikke, hvis polariteten er omvendt, eller de kan brænde ud (nedbrydning). Den omvendte nedbrydningsspænding for en halvlederstruktur er 4-5 volt. Den kan stadig fungere, hvis den er korrekt tilsluttet, men den vil blive ødelagt, og dette vil reducere dens levetid betydeligt.

Nærbillede af LED-element

En lysemitterende diode (LED) er en halvleder, som lyser, når der går en elektrisk strøm igennem den. Da lys genereres i et fast halvledermateriale, betegnes LED'er som faststofkomponenter. Udtrykket "faststofbelysning" adskiller denne teknologi fra andre kilder, der anvender opvarmede glødetråde (gløde- og wolframhalogenlamper) og gasudladning (lysstofrør).

Sådan vælger du en LED til tilslutning til 12 volt

Den nødvendige type dioder vælges på grundlag af specifikke opgaver. Der findes mange varianter på markedet, fra indikator til tunge maskiner. Dioder med lav effekt kan bruges til at belyse knapper og indikatorer på instrumentbrættet i en bil. Simple dioder med høj lysstyrke anvendes til indvendig belysning af lejligheder eller biler. Lysdioder med høj effekt er monteret i forlygter, kørelys i biler eller i lommelygter.

Ud fra et teknisk synspunkt er der ingen begrænsninger på strømforbrug og strømforbrug. Det vigtigste er, at diodespændingen ikke må overstige forsyningsspændingen.

En vigtig faktor er boligens størrelse og form. Afhængigt af anvendelsen kan der anvendes cirkulære dioder eller SMD-dioder (overflademonterede dioder). Det afhænger alt sammen af behovet og anvendelsen.

Hvilke dioder kan tilsluttes til 12 volt

Lysdioder har praktisk talt ingen spændingsbegrænsning. Så du kan tilslutte næsten alle LED'er til 12 volt. Det vigtigste er at overholde reglerne. LED-pærer har normalt brug for mellem 1,5 og 3,5 volt afhængigt af farve og lysstyrke. Hvis du ser en 12 volt LED på hylden i butikken, får du faktisk en samling af flere krystaller i serie.

tilslutningsmuligheder

Det er et godt tidspunkt at gøre dig bekendt med de grundlæggende tilslutningsmuligheder.

Til en enkelt modstand

Et typisk forbindelsesskema.

Som vi har konstateret ovenfor, er LED'en polariseret. Den er derfor tilsluttet en strømforsyning med konstant spænding. De mest almindelige typer bruger omkring 10-20 mA. Dette er i det væsentlige den vigtigste egenskab ved denne del. Den anden parameter er spændingsfaldet. For konventionelle lysdioder er dette mellem 2-4 V.

Den eneste korrekte forbindelse er med en strømbegrænsende modstand. Den skal vælges i henhold til Ohm's lov. Modstanden beregnes som forskellen mellem kildespændingen og spændingsfaldet divideret med produktet af diodens maksimale strømstyrke og sikkerhedsfaktoren (normalt 0,75).

Ohm's lov: "Strømstyrken i et kredsløbsafsnit er direkte proportional med den spænding, der påføres det pågældende afsnit, og omvendt proportional med dets modstand".

Det er også nødvendigt at beregne modstandenes effekt. Den beregnes ved hjælp af en simpel formel: Forskellen mellem kildespændingen og spændingsfaldet i kvadrat divideret med modstanden i ohm.

Tilslutning af flere lysdioder i serie

Ledningsdiagram i serie.

Ved serieforbindelse forstås installation af to eller flere lysdioder i en række. Dette kredsløb bruger også en enkelt strømbegrænsende modstand. Beregningsformlen er den samme for en enkelt diode, men spændingsfaldet lægges sammen.

Lad os tage vores teoretiske hvide LED for 3 volt og 20 mA som et eksempel. Vi sætter tre enheder i serie. Summen af vores spændingsfald vil således være 9 volt. Vi deler de resterende tre volt med en strømstyrke på 0,02 ampere med en pålidelighedsfaktor på 0,75. Som følge heraf finder vi, at vi har brug for en 200 ohm modstand.

Hver diode til en separat modstand

Dette er et skematisk diagram af en parallelforbindelse.

I dette kredsløb er hver LED forbundet til strømforsyningens plus og minus. Selv om det er muligt at finde ordninger med én fælles modstand på nettet, giver denne løsning i praksis ikke mening. Selv i et og samme parti er dioderne forskellige med hensyn til strømforbrug og spændingsfald. Som følge heraf vil diodernes intensitet være forskellig. Modstanden beregnes for hver enkelt diode for sig.

Sådan finder du ud af polariteten af en LED

Hvis du ser på en normal rund lysdiode, vil du bemærke, at de to stifter ikke er lige lange. Dette angiver en katode og en anode. Anoden er længere og er forbundet til den positive udgang af batteriet eller strømforsyningen og katoden til den negative udgang.

På nogle typer kabinetter kan man også markere katoden med et lille savsnit. Der er undtagelser, så det er altid værd at læse vejledningen for den pågældende diode.

Sådan tilsluttes til 12 volt

Tydelig ledningsdiagram.

Ledningsdiagrammet til tilslutning af en LED til en 12V strømforsyning adskiller sig ikke fra standarddiagrammet, men det er nødvendigt at Beregn modstanden og effekten af modstanden. Til kontrol eller forprøvning af samlingen er en enkelt 1kΩ-modstand tilstrækkelig til at kontrollere eller prøveteste samlingen.

I eksemplet tager vi den mest almindelige type LED, en hvid LED med en maksimal strømstyrke på 20 mA. Grundlæggende spiller spændingen ikke nogen stor rolle. Det vigtigste er, at strømmen ikke må overstige de maksimalt tilladte parametre. Spændingsfaldet er mellem 1,8V og 3,6V afhængigt af modellen. For at lette beregningen tager vi 3 volt.

Modstand for lysdioder

Formel til beregning af modstand.

Beregne parametrene:

Forskellen mellem forsyningsspændingen og spændingsfaldet er 12-3=9.
Produktet af maksimalstrøm (ampere) og pålidelighedsfaktor - 0,02*0,75=0,015.
Beregn modstanden (kohm) - 9/0,015 = 600 (kohm).

Formlen til beregning af effekten.

Beregning af modstandseffekt:

Forskellen mellem forsyningsspændingen og spændingsfaldet er 12-3=9.
Ifølge formlen skal vi kvadrere den - 9*9=81.
Divideret med modstandens modstand - 81/600 = 0,135 W.

Derfor er vi ideelle til en MRS25-modstand (0,6 W, 600 Ohm, ±1%). Fra midten af 2020 koster det omkring 8 rubler. Normalt er det ikke nødvendigt at beregne modstandenes wattydelse. Det er dog vigtigt at gøre dette for at afprøve den fremtidige samling.

Tilslutning af LED-dioder med høj effekt til 12V

Ved tilslutning af moderne højtydende krystaller eller deres samlinger ændres princippet ikke. Der skal også være en slukningsmodstand i kredsløbet. En populær LED på kinesiske markedspladser kan bruges som et eksempel. Det er en samling af flere krystaller, der er forbundet parallelt. Den bruger 350 mA, og spændingen er stadig 3,4 volt.

Ved at indsætte parametrene i vores formel kan vi nemt finde ud af, at vi har brug for en modstand med en modstand på 32 ohm og en effekt på 2,2 watt.

Effektiv tilslutning til en enkelt strømforsyning

Vi har allerede set ovenfor, at du kan forsyne et ubegrænset antal lysdioder fra én strømforsyning. Det vigtigste er, at der er nok strøm. Det er dog ineffektivt at forbinde pærerne parallelt med en modstand for hver enkelt pære. Fra det foregående punkt har vi set, at mere end 2/3 af strømmen går til strømbegrænsningsmodstanden. Derfor opstår ofte spørgsmålet om, hvor mange lysdioder der i alt kan tilsluttes til 12 volt.

Den mest effektive forbindelse til 12 volt anses for at være en kæde af tre LED'er i serie med en enkelt modstand. Det samme kredsløb anvendes til alle LED-strips, der drives af en 12-volt strømforsyning.

Problemer med ledninger

Skema til tilslutning af LED'erne.

Skema til tilslutning af LED'erne:

Brug ikke en strømbegrænsningsmodstand. Da der løber for meget strøm gennem LED'en, vil den hurtigt gå i stykker.
Serieledning uden modstand. Selv hvis du tror, at det er en god idé at tilslutte fire 3-voltmodstande til en 12-volts strømforsyning, tager du fejl. På grund af dårlig strømstyring vil elementerne hurtigt blive ødelagt.
Brug af den samme modstand, når dioderne er forbundet parallelt. På grund af forskellen i egenskaberne vil dioderne lyse med forskellig intensitet. Brudfrekvensen vil stige.

Vi anbefaler, at du ser en video om emnet: Korrekt tilslutning af LED'er.

Konklusion

LED'ernes pålidelighed er meget højere end gløde- og udladningsmodeller, men kun når de er korrekt tilsluttet. Du bør derfor ikke glemme behovet for en strømbegrænsende modstand, som vælges i henhold til en simpel formular. Det er også obligatorisk at overholde polariteten, især når dioden monteres i et 12-voltskredsløb.