LED on kestävä elementti, joka toimii tehokkaasti vain, jos se on asennettu oikein. 12 voltin LED on kytkettävä erityisen huolellisesti. Esimerkiksi virranrajoitusvastuksen on oltava mukana, napaisuutta ei saa unohtaa ja samanlaisten diodien käyttöä samassa piirissä on vältettävä.

Mikä se on

LEDit ovat jo pitkään olleet suosittuja valaisimia. Tämä johtuu niiden erinomaisesta energiatehokkuudesta ja pitkästä käyttöiästä (verrattuna perinteisiin lamppuihin). Lisäksi hinnat laskevat edelleen näiden tuotteiden tuotannon lisääntyessä.

Tärkeimmät edut:

Kestävyys - jopa 10 vuotta jatkuvaa valaistusta;
kestävä - ei vaikuta iskuihin ja tärinään;
Monipuolisuus - monia kokoja ja värejä;
Alhainen virrankulutus - noin 10 kertaa edullisempi kuin tavallinen hehkulamppu, jolla on samanlaiset ominaisuudet;
paloturvallisuus - alhaisen virrankulutuksen ansiosta ne eivät ylikuumene eivätkä siten voi aiheuttaa tulipaloa.

LED (light emitting diode) on lyhenne sanoista light emitting diode (valodiodi). Koulufysiikasta tiedetään, että se on napainen. LEDit eivät toimi, jos napaisuus on käännetty, tai ne saattavat palaa loppuun (hajoaminen). Puolijohderakenteen käänteinen läpilyöntijännite on 4-5 volttia. Se voi edelleen toimia, jos se on kunnolla kytketty, mutta siitä tulee tuhoisa, mikä lyhentää sen käyttöikää merkittävästi.

LED-elementti lähikuva

Yksinkertaistettuna valodiodi (LED) on puolijohdekomponentti, joka palaa, kun sen läpi johdetaan sähkövirtaa. Koska valo syntyy kiinteässä puolijohdemateriaalissa, ledejä kutsutaan kiinteän tilan laitteiksi. Termi "solid-state lighting" erottaa tämän tekniikan muista lähteistä, joissa käytetään lämmitettyjä hehkulankoja (hehkulamput ja volframihalogeenit) ja kaasupurkausta (loistelamput).

Miten valita LED 12 voltin liitäntään liitettäväksi?

Tarvittavat diodityypit valitaan erityistehtävien perusteella. Markkinoilla on monia muunnelmia, indikaattorista raskaaseen. Pienitehoisia diodeja voidaan käyttää auton kojelaudan painikkeiden ja merkkivalojen valaisemiseen. Yksinkertaisia kirkkaita diodeja käytetään asuntojen tai autojen sisävalaistukseen. Suuritehoiset LEDit asennetaan ajovaloihin, autojen päiväajovaloihin tai taskulamppuihin.

Teknisestä näkökulmasta katsottuna tehoa ja virrankulutusta ei ole rajoitettu. Tärkeintä on, että diodijännite ei saa ylittää syöttöjännitettä.

Tärkeä tekijä on kotelon koko ja muoto. Sovelluksesta riippuen voidaan käyttää pyöreitä tai pinta-asennettavia (SMD) diodeja. Kaikki riippuu tarpeesta ja sovelluksesta.

Mitkä diodit voidaan kytkeä 12 voltin jännitteeseen?

LEDeillä ei ole käytännössä mitään jänniterajoitusta. Voit siis kytkeä lähes minkä tahansa ledin 12 voltin jännitteeseen. Tärkeintä on noudattaa sääntöjä. LED-lamput tarvitsevat yleensä 1,5-3,5 volttia väristä ja kirkkaudesta riippuen. Jos näet kaupan hyllyllä 12 voltin LED-valon, sinulle tarjotaan itse asiassa useiden kiteiden sarjakokoonpanoa.

yhteysvaihtoehdot

Nyt on hyvä aika tutustua perusyhteysvaihtoehtoihin.

Yhdelle vastukselle

LEDin kytkeminen 12 voltin jännitteeseen

Tyypillinen kytkentäkaavio.

Kuten edellä todettiin, LED on polarisoitunut. Siksi se on kytketty vakiojännitelähteeseen. Yleisimmät tyypit kuluttavat noin 10-20 mA. Tämä on olennaisesti osan tärkein ominaisuus. Toinen parametri on jännitehäviö. Tavanomaisissa LEDeissä tämä on 2-4 V.

Ainoa oikea kytkentä on virranrajoitusvastuksen kanssa. Se on valittava Ohmin lain mukaisesti. Resistanssi lasketaan lähdejännitteen ja jännitehäviön erotuksena jaettuna diodin maksimivirran ja varmuuskerroin (yleensä 0,75) tulolla.

Ohmin laki: "virtapiirin osassa kulkevan virran määrä on suoraan verrannollinen kyseiseen osaan kytkettyyn jännitteeseen ja kääntäen verrannollinen sen resistanssiin".

On myös tarpeen laskea vastuksen teho. Se lasketaan yksinkertaisella kaavalla: Lähdejännitteen ja jännitehäviön neliön erotus jaettuna resistanssilla ohmeina.

Useiden LEDien kytkeminen sarjaan

Johdotuskaavio sarjassa.

Sarjaan kytkeminen tarkoittaa kahden tai useamman LEDin asentamista yhteen riviin. Tässä piirissä käytetään myös yhtä virranrajoitusvastusta. Laskentakaava on sama yhdelle diodille, mutta jännitehäviö lasketaan yhteen.

Otetaan esimerkkinä teoreettinen valkoinen LED 3 voltin ja 20 mA:n jännitteellä. Kytketään kolme yksikköä sarjaan. Näin ollen jännitehäviömme summa on 9 volttia. Jaetaan jäljelle jäävät kolme volttia 0,02 ampeerin virralla, jonka luotettavuuskerroin on 0,75. Näin ollen tarvitsemme yhden 200 ohmin vastuksen.

Kukin diodi erilliseen vastukseen

Tämä on kaaviokuva rinnakkaiskytkennästä.

Tässä piirissä kukin LED on kytketty virtalähteen plus- ja miinuspiiriin. Vaikka verkosta on mahdollista löytää järjestelmiä, joissa on yksi yhteinen vastus, tämä ratkaisu ei ole käytännössä käytännöllinen. Jopa samassa erässä diodit eroavat toisistaan virrankulutuksen ja jännitehäviön osalta. Tämän seurauksena diodien voimakkuus on erilainen. Resistanssi lasketaan kullekin diodille erikseen.

Kuinka selvittää LEDin napaisuus?

Jos tarkastelet tavallista pyöreää valodiodia, huomaat, että kaksi nastaa eivät ole samanpituisia. Tämä osoittaa katodin ja anodin. Anodi on pidempi ja kytketään akun tai virtalähteen positiiviseen lähtöön ja katodi negatiiviseen lähtöön.

Myös joidenkin kotelotyyppien katodi voidaan merkitä pienellä sahauksella. Poikkeuksiakin on, joten kannattaa aina lukea tietyn diodin ohjeet.

Miten kytketään 12 voltin jännitteeseen

LEDin liittäminen 12 voltin jännitteeseen

Selkeä kytkentäkaavio.

Kytkentäkaavio LEDin kytkemiseksi 12 V:n virtalähteeseen ei poikkea tavanomaisesta, mutta on tarpeen tehdä seuraavat muutokset Laske vastuksen resistanssi ja teho.. Kokoonpanon tarkistamiseen tai ennakkotestaukseen riittää yksi 1 kΩ:n vastus.

Esimerkkinä käytetään yleisintä LED-tyyppiä, valkoista LEDiä, jonka maksimivirta on 20mA. Jännitteellä ei periaatteessa ole suurta merkitystä. Tärkeintä on, että virta ei saa ylittää suurimpia sallittuja parametreja. Jännitehäviö on mallista riippuen 1,8V ja 3,6V välillä. Laskennan helpottamiseksi otamme 3 volttia.

LEDien vastus

Vastuksen laskentakaava.

Laske parametrit:

Virtalähteen jännitteen ja jännitehäviön erotus on 12-3=9.
Maksimivirran (ampeerit) ja luotettavuuskertoimen tulo - 0,02*0,75=0,015.
Laske vastus (kohm) - 9/0,015 = 600 (kohm).

Tehon laskentakaava.

Vastuksen tehon laskeminen:

Virtalähteen jännitteen ja jännitehäviön välinen ero on 12-3=9.
Laskukaavan mukaan neliöidään se - 9*9=81.
Jaettuna vastuksen resistanssilla - 81/600 = 0,135 W.

Näin ollen MRS25-vastus (0,6 W, 600 ohmia, ±1 %) sopii meille ihanteellisesti. Vuoden 2020 puolivälissä se maksaa noin 8 ruplaa. Tavallisesti vastuksen tehoa ei tarvitse laskea. Tämä on kuitenkin tärkeää, jotta tulevaa kokoonpanoa voidaan testata.

Suuritehoisten LED-diodien liittäminen 12V:iin

Periaate ei muutu, kun kytketään nykyaikaisia suuritehoisia kiteitä tai niiden kokoonpanoja. Piirissä on oltava myös sammutusvastus. Esimerkkinä voidaan käyttää kiinalaisilla markkinapaikoilla suosittua lediä. Se koostuu useista rinnakkain kytketyistä kiteistä. Se kuluttaa 350 mA ja jännite on edelleen 3,4 volttia.

Kun parametrit korvataan kaavalla, saadaan helposti selville, että tarvitsemme vastuksen, jonka vastus on 32 ohmia ja teho 2,2 wattia.

Tehokas liitäntä yhteen virtalähteeseen

Edellä on jo todettu, että yhdestä virtalähteestä voi ottaa virtansa rajoittamaton määrä LED-valoja. Tärkeintä on, että tehoa riittää. Lamppujen kytkeminen rinnakkain siten, että kullekin lampulle on oma vastuksensa, on kuitenkin tehotonta. Edellisestä kohdasta on käynyt ilmi, että yli 2/3 tehosta kuluu virranrajoitusvastuksen kautta. Tämän vuoksi herää usein kysymys, kuinka monta lediä voidaan yhteensä kytkeä 12 voltin jännitteeseen.

Tehokkaimpana 12 voltin liitäntänä pidetään kolmen ledin ketjua sarjassa yhden vastuksen kanssa. Samaa piiriä käytetään kaikissa 12 voltin virtalähteestä toimivissa LED-nauhoissa.

Johdotusongelmat

Piirikaavio LEDien kytkemistä varten.

Piirikaavio LEDien kytkemistä varten:

Älä käytä virranrajoitusvastusta. Koska LEDin läpi virtaa liikaa virtaa, se sammuu pian.
Johdotus sarjaan ilman vastusta. Vaikka luulet, että neljän 3 voltin vastuksen kytkeminen 12 voltin verkkovirtaan on hyvä idea, olet väärässä. Huonon virranhallinnan vuoksi elementit heikkenevät nopeasti.
Käytetään samaa vastusta, kun diodit on kytketty rinnakkain. Ominaisuuksien eroista johtuen diodit loistavat eri voimakkuudella. Murtumisnopeus kasvaa.

Suosittelemme katsomaan videon aiheesta: LEDien oikea kytkentä.

Päätelmä

Ledien luotettavuus on paljon parempi kuin hehkulamppujen ja purkausmallien, mutta vain oikein kytkettynä. Siksi ei pidä unohtaa virranrajoitusvastuksen tarvetta, joka valitaan yksinkertaisen muodon mukaan. Myös napaisuuden noudattaminen on pakollista, erityisesti kun diodi asennetaan 12 voltin virtapiiriin.