LED on usaldusväärne element, mis töötab tõhusalt ainult siis, kui see on õigesti paigaldatud. 12-voldise LED-i vahetamisel tuleb olla eriti ettevaatlik. Seega peab olema voolu piirav takisti, ei tohi unustada polaarsust, samuti identsete dioodide kasutamist samas vooluringis.

Mis see on.

LED-id on pikka aega olnud populaarsed valgustusseadmed. Selle põhjuseks on nende suurepärane energiatõhusus ja pikk kasutusiga (võrreldes tavaliste pirnidega). Lisaks jätkavad hinnad langemist, kuna nende toodete tootmine suureneb.

Peamised eelised on järgmised:

vastupidavus - kuni 10 aastat pidevat sära;
vastupidavus - ei karda šokki ja vibratsiooni;
mitmekesisus - palju valguse suurusi ja värve;
Madal energiatarve - see on 10 korda säästlikum kui tavaline sarnaste omadustega lambipirn;
tuleohutus - väikese energiatarbimise tõttu ei kuumene need üle, mistõttu ei ole nad võimelised tulekahju põhjustama.

LED (valgusdiood) on valgusdioodi lühend. Koolifüüsika kursusest on teada, et see on polaarne.Seetõttu ei tööta LED, kui polaarsust ei peeta kinni ja see põleb tõenäoliselt läbi (rikke). Pooljuhtkonstruktsiooni tagasilöögipinge on 4-5 volti. See võib siiski töötada, kui see on õigesti ühendatud, kuid see muutub hävitavaks ja see lühendab oluliselt selle kasutusiga.

LED-elemendi lähivõte

Lihtsamalt öeldes on valgusdiood (LED) pooljuhtseade, mis helendab, kui seda läbib elektrivool. Kuna valgust genereeritakse tahkes pooljuhtmaterjalis, kirjeldatakse LED-e tahkisseadmetena. Mõiste "tahkevalgustus" eristab seda tehnoloogiat teistest allikatest, mis kasutavad kuumutatud hõõgniite (hõõglamp ja volfram-halogeen) ja lahendus (luminofoorlampe).

Kuidas valida LED-i 12-voldise pingega ühendamiseks

Vajalikku tüüpi dioodid valitakse konkreetsete ülesannete alusel. Turul on palju võimalusi, alates indikaatorist kuni raskeveokiteni. Auto armatuurlaual olevate nuppude ja indikaatorite valgustamiseks saab kasutada väikese võimsusega dioode. Korteri või auto sisemuse valgustamiseks kasutatakse lihtsaid üliheledaid dioode. Peaoptikasse paigaldamiseks on autode või taskulampide päevatuled seatud suure võimsusega LED-id.

Tehnilisest küljest ei ole võimsuse ja voolutarbimise osas piiranguid. Peaasi, et dioodi pinge ei ületaks toiteallika pinget.

Oluline tegur on korpuse suurus ja kuju. Olenevalt rakendusest võib kasutada ümmarguse korpusega dioode või SMD osi. Kõik sõltub vajadusest ja rakendusest.

Milliseid dioode saab ühendada 12 voltiga

LED-ide pingepiirang praktiliselt puudub. Seetõttu saab peaaegu kõiki neist ühendada 12 voltiga. Peaasi on reeglite järgimine. LED-pirnid vajavad tavaliselt 1,5–3,5 volti, olenevalt värvist ja heledusest. Kui näete poe letil 12-voldist valgusdioodi, siis tegelikult pakutakse teile komplekti, mis koosneb mitmest järjestikku ühendatud kristallist.

Juhtmete ühendamise võimalused

Hea aeg tutvuda põhiliste ühendusvõimalustega.

Ühele takistile

Tüüpiline ühendusskeem.

Nagu me eespool juba aru saime, on LED-il polaarsus. Seetõttu on see ühendatud pideva pingega toiteallikaga. Kõige tavalisemad tüübid tarbivad umbes 10-20 mA. Tegelikult - see on osa peamine omadus. Teine parameeter on pingelangus. Tavaliste LED-ide puhul on see vahemikus 2-4 V.

Ainus õige juhtmestiku skeem on voolu piirava takistiga. See valitakse Ohmi seaduse järgi. Takisti arvutatakse lähtepinge ja pingelanguse vahe jagatuna dioodi maksimaalse voolutugevuse ja töökindlusteguri (tavaliselt 0,75) korrutisega.

Ohmi seadus: "vooluhulk vooluringi sektsioonis on otseselt võrdeline sellele sektsioonile rakendatud pingega ja pöördvõrdeline selle takistusega."

Samuti on vaja arvutada takisti võimsus. See arvutatakse lihtsa valemiga: lähtepinge ja pingelanguse ruudu erinevus jagatud takistusega oomides.

Mitme LED-i ühendamine järjestikku

Jadaühenduse skemaatiline diagramm.

Juhtmed järjestikku on kahe või enama LED-i paigaldamine ühte ritta. See ahel kasutab ka ühte voolu piiravat takistit. Arvutusvalem on ühe dioodi puhul sarnane, kuid pingelang liidetakse.

Võtame näiteks meie teoreetilise valge LED-i 3 volti ja 20 mA jaoks. Ühendame kolm seadet järjestikku. Seega on meie pingelanguse summa 9 volti. Ülejäänud kolm volti jagame 0,02 amprise vooluga usaldusväärsuse teguriga 0,75. Tulemuseks on see, et vajame ühte 200 oomi takistit.

Iga diood eraldi takistile

See on paralleelühenduse skemaatiline diagramm.

Selles vooluringis on iga LED ühendatud toiteallika pluss- ja miinuspoolega.Kuigi veebist leiab ühe ühise takistiga skeeme, siis praktikas pole see lahendus otstarbekas. Isegi ühes partiis erinevad dioodid voolutarbimise ja pingelanguse poolest. Selle tulemusena saame erineva intensiivsusega dioodide sära. Takistus arvutatakse iga dioodi jaoks eraldi.

Kuidas teada saada LED-i polaarsust

Vaadates tavalist ümmargust valgusdioodi, märkate, et selle kaks juhet on erineva pikkusega. Nii märgistatakse katood ja anood. Anood on pikem ja on ühendatud aku või toiteallika positiivse väljundiga ja katood negatiivsega.

Ka katood teatud tüüpi korpustel võib olla märgistatud väikese saelõikega. On erandeid, seega on alati hea mõte uurida konkreetse dioodi juhiseid.

Kuidas ühendada 12 volti

Illustreeriv ühendusskeem.

Dioodi ühendusskeem 12 V toiteallikaga ei erine tavalisest, kuid see on vajalik arvutada takisti takistus ja võimsus. Koostu kontrollimiseks või eeltestimiseks piisab ühest 1 kOhm takistist.

Näitena võtame kõige tavalisema LED-i tüübi, valge LED-i, mille maksimaalne vool on 20 mA. Tegelikult ei mängi pinged suurt rolli. Peaasi, et vool ei ületaks maksimaalseid lubatud parameetreid. Pingelangus on olenevalt mudelist 1,8–3,6 volti. Arvutamise hõlbustamiseks võtame 3 volti.

Vastupidavus LED-idele

Takistuse arvutamise valem.

Arvutame parameetrid:

Toitepinge ja pingelanguse erinevus on 12-3=9.
Maksimaalse voolu (amprite) ja töökindlusteguri korrutis - 0,02*0,75=0,015.
Arvutage takistus (kOhm) - 9/0,015 = 600 (kOhm).

Võimsuse arvutamise valem.

Takisti võimsuse arvutamine:

Toitepinge ja pingelanguse erinevus on 12-3=9.
Valemi järgi ruudus - 9*9=81.
Jagage takisti takistusega oomides - 81/600=0,135 W.

Nii et MRS25 takisti (0,6 W, 600 oomi, ± 1%) sobiks meile suurepäraselt. 2020. aasta keskpaigaks on selle maksumus umbes 8 rubla. Tavaliselt pole takisti võimsust vaja arvutada. Sellest hoolimata on oluline seda teha tulevase koostu testimiseks.

Suure võimsusega LED-dioodide ühendamine 12 V pingega

Kaasaegsete suure võimsusega kristallide või nende koostude ühendamisel põhimõte ei muutu. Ahelas peab olema ka kustutustakisti. Näiteks võite võtta Hiina turgudel populaarse LED-i. See on mitme paralleelselt ühendatud kristalli koost. Voolutarve on 350 mA ja pinge on endiselt 3,4 volti.

Asendades parameetrid meie valemis, saame hõlpsalt teada, et vajame takistit, mille takistus on 32 oomi ja võimsus 2,2 W.

Tõhus ühendus ühe toiteallikaga

Eespool saime juba teada, et ühe toiteallikaga saate toita piiramatul arvul LED-e. Peaasi, et jõudu oleks piisavalt. Lihtne pirnide paralleelne ühendamine takistiga on aga ebaefektiivne. Eelmisest punktist nägime, et rohkem kui 2/3 võimsusest hajub voolu piirav takisti. Seetõttu tekib sageli küsimus, mitu LED-i saab kokku ühendada 12-voldise pingega.

Kõige tõhusamaks ühenduseks 12 voltiga peetakse kolme LED-i ahelat, mis on järjestikku ühendatud ühe takistiga. Sama skeemi kasutatakse kõigi LED-ribade puhul, mis töötavad 12-voldist toiteallikast.

Probleemid juhtmestikuga

Valgusdioodide ühendamise skeem.

LED-ide ühendamise skeem:

Ärge kasutage voolu piiravat takistit. Kuna LED-i läbib liiga palju voolu, siis see varsti ebaõnnestub.
Juhtmed järjestikku ilma takistita. Isegi kui arvate, et nelja 3-voldise takisti ühendamine 12-voldisesse vooluringi on hea mõte, eksite. Kehva voolu juhtimise tõttu halvenevad elemendid kiiresti.
Sama takisti kasutamine, kui dioodid on paralleelselt ühendatud. Omaduste erinevuste tõttu säravad dioodid erineva intensiivsusega. Murdude määr suureneb.

Soovitame vaadata videot teemal: LED-ide õige ühendamine.

Järeldus

Valgusdioodide töökindlus on palju suurem kui hõõglambi ja gaaslahendusega mudelitel, kuid ainult siis, kui see on korralikult ühendatud. Seetõttu ei saa unustada vajadust voolu piirava takisti järele, mis valitakse lihtsa vormi järgi. Samuti on kohustuslik järgida polaarsust, eriti dioodi paigaldamisel 12-voldisesse vooluringi.