A LED egy robusztus elem, amely csak akkor működik hatékonyan, ha helyesen van beszerelve. A 12 voltos LED-et különös gondossággal kell csatlakoztatni. Például áramkorlátozó ellenállásnak kell lennie, a polaritásról nem szabad megfeledkezni, és kerülni kell az azonos diódák használatát ugyanabban az áramkörben.

Mi ez

A LED-ek már régóta népszerű világítótestek. Ez a kiváló energiahatékonyságuknak és hosszú élettartamuknak köszönhető (a hagyományos izzókhoz képest). Ráadásul az árak tovább csökkennek, mivel e termékek termelése növekszik.

Fő előnyök:

Tartósság - akár 10 év folyamatos megvilágítás;
robusztus - nem befolyásolja az ütés és a rezgés;
Változatosság - sokféle méretű és színű lumineszcencia;
Alacsony energiafogyasztás - kb. 10-szer takarékosabb, mint egy hasonló tulajdonságokkal rendelkező hagyományos izzó;
tűzbiztonság - alacsony energiafogyasztásuknak köszönhetően nem melegednek túl, ezért nem okozhatnak tüzet.

A LED (fénykibocsátó dióda) a fénykibocsátó dióda rövidítése. Az iskolai fizikából tudjuk, hogy poláris. A LED-ek nem működnek, ha a polaritás felcserélődik, vagy kiéghetnek (meghibásodás). A félvezető szerkezetek fordított átütési feszültsége 4-5 volt. Megfelelő csatlakoztatás esetén még működhet, de rombolni fog, és ez jelentősen csökkenti az élettartamát.

LED elem közelkép

Egyszerűen fogalmazva, a fénykibocsátó dióda (LED) egy félvezető eszköz, amely világít, ha elektromos áram folyik rajta keresztül. Mivel a fény szilárd félvezető anyagban keletkezik, a LED-eket szilárdtest-eszközöknek nevezzük. A "szilárdtest-világítás" kifejezés megkülönbözteti ezt a technológiát a többi forrástól, amelyek fűtött izzószálat (izzó és volfrámhalogén) és gázkisülést (fénycsövek) használnak.

Hogyan válasszunk LED-et a 12 voltos csatlakoztatáshoz?

A szükséges diódák típusát a konkrét feladatok alapján választják ki. A piacon számos változat létezik, a jelzőtől a nagy teherbírásúig. A kis teljesítményű diódák az autó műszerfalán található gombok és kijelzők megvilágítására használhatók. Az egyszerű, nagy fényerejű diódákat lakás vagy autó belső megvilágítására használják. A nagy teljesítményű LED-eket fényszórókba, autók nappali menetfényébe vagy zseblámpákba szerelik.

Műszaki szempontból a teljesítmény és az áramfelvétel tekintetében nincsenek korlátozások. A lényeg az, hogy a dióda feszültsége nem haladhatja meg a tápfeszültséget.

Fontos tényező a ház mérete és alakja. Az alkalmazástól függően kör alakú vagy SMD (felületre szerelt) diódák használhatók. Minden az igénytől és az alkalmazástól függ.

Milyen diódák csatlakoztathatók 12 voltra

A LED-eknek gyakorlatilag nincs feszültségkorlátozásuk. Így szinte bármilyen LED-et csatlakoztathat 12 voltra. A legfontosabb a szabályok betartása. A LED-izzóknak általában 1,5 és 3,5 volt közötti feszültségre van szükségük a színtől és a fényerősségtől függően. Ha 12 voltos LED-et lát a bolt polcán, akkor valójában több kristályból álló, sorba kapcsolt egységet kínálnak Önnek.

csatlakozási lehetőségek

Itt az ideje, hogy megismerkedjen az alapvető csatlakozási lehetőségekkel.

Egyetlen ellenálláshoz

Egy tipikus kapcsolási séma.

Amint fentebb megállapítottuk, a LED polarizált. Ezért állandó feszültségű tápegységhez van csatlakoztatva. A leggyakoribb típusok körülbelül 10-20 mA-t fogyasztanak. Ez lényegében az alkatrész fő jellemzője. A második paraméter a feszültségesés. A hagyományos LED-ek esetében ez 2-4 V között van.

Az egyetlen helyes csatlakoztatás egy áramkorlátozó ellenállással történik. Ezt az Ohm-törvény szerint kell kiválasztani. Az ellenállást a forrásfeszültség és a feszültségesés különbségeként kell kiszámítani, osztva a dióda maximális áramának és a biztonsági tényezőnek (általában 0,75) a szorzatával.

Ohm törvénye: "egy áramköri szakaszon folyó áram mennyisége egyenesen arányos az adott szakaszra kapcsolt feszültséggel, és fordítottan arányos az ellenállással".

Az ellenállás teljesítményét is ki kell számítani. Egy egyszerű képlet segítségével számítják ki: A forrásfeszültség és a feszültségesés négyzetének különbsége osztva az ohmban kifejezett ellenállással.

Több LED sorba kapcsolása

Kapcsolási rajz sorozatban.

A soros bekötés két vagy több LED egy sorba történő beszerelése. Ez az áramkör szintén egyetlen áramkorlátozó ellenállást használ. A számítási képlet ugyanaz egyetlen dióda esetében, de a feszültségesés összeadódik.

Vegyük példaként az elméleti fehér LED-et 3 volt és 20 mA esetén. Három egységet kapcsolunk sorba. Így a feszültségesésünk összege 9 volt lesz. A fennmaradó három voltot 0,02 amper árammal osztjuk 0,75-ös megbízhatósági tényezővel. Ennek eredményeképpen egy 200 ohmos ellenállásra van szükségünk.

Minden dióda külön ellenálláshoz

Ez egy párhuzamos kapcsolat sematikus ábrája.

Ebben az áramkörben minden egyes LED a tápegység plusz és mínuszához van csatlakoztatva. Bár a hálózaton lehet találni olyan sémákat, amelyekben egy közös ellenállás van, a gyakorlatban ennek a megoldásnak nincs értelme. A diódák még egy tételen belül is különböznek egymástól az áramfelvétel és a feszültségesés tekintetében. Ennek eredményeképpen a diódák intenzitása eltérő lesz. Az ellenállást minden diódára külön-külön kell kiszámítani.

Hogyan lehet megállapítani a LED polaritását?

Ha megnézel egy normál kerek fénykibocsátó diódát, észreveheted, hogy a két csap nem egyforma hosszú. Ez egy katódot és egy anódot jelöl. Az anód hosszabb, és az akkumulátor vagy tápegység pozitív kimenetéhez, a katód pedig a negatív kimenethez csatlakozik.

A katódot is meg lehet jelölni néhány burkolattípuson egy kis fűrészvágással. Vannak kivételek, ezért mindig érdemes elolvasni az adott dióda használati utasítását.

Hogyan csatlakoztatható a 12 voltos feszültséghez

Tiszta kapcsolási rajz.

A LED 12V-os tápegységhez való csatlakoztatásának kapcsolási rajza nem különbözik a szabványos kapcsolási rajzától, de szükséges, hogy Számítsa ki az ellenállás ellenállását és teljesítményét!. A szerelvény ellenőrzéséhez vagy előzetes teszteléséhez elegendő egyetlen 1kΩ ellenállás.

A példához a leggyakoribb LED-típust vesszük, egy fehér LED-et, amelynek maximális áramerőssége 20mA. Alapvetően a feszültségnek nincs jelentős szerepe. A lényeg az, hogy az áram nem haladhatja meg a megengedett maximális paramétereket. A feszültségesés a modelltől függően 1,8V és 3,6V között van. A számítások megkönnyítése érdekében 3 voltot veszünk.

Ellenállás LED-ek számára

Ellenállás számítási képlet.

Számítsa ki a paramétereket:

A tápfeszültség és a feszültségesés különbsége 12-3=9.
A maximális áram (amper) és a megbízhatósági tényező szorzata - 0,02*0,75=0,015.
Számítsuk ki az ellenállást (kohm) - 9/0,015 = 600 (kohm).

A teljesítmény kiszámításának képlete.

Az ellenállás teljesítményének kiszámítása:

A tápfeszültség és a feszültségesés közötti különbség 12-3=9.
A képlet szerint négyzeteljük ki - 9*9=81.
Osztva az ellenállás ellenállásával - 81/600 = 0,135 W.

Így ideális számunkra egy MRS25 ellenállás (0,6W, 600 Ohm, ±1%). A 2020-as év közepétől körülbelül 8 rubelbe kerül. Általában nem szükséges kiszámítani az ellenállás teljesítményét. Fontos azonban, hogy ezt tegye meg, hogy tesztelni tudja a jövőbeli összeszerelést.

Nagy teljesítményű LED diódák csatlakoztatása 12V-hoz

A modern nagy teljesítményű kristályok vagy azok szerelvényeinek csatlakoztatásakor az elv nem változik. Az áramkörben egy oltóellenállásnak is jelen kell lennie. A kínai piactereken népszerű LED-et lehet példaként használni. Ez több kristály párhuzamosan összekapcsolt egységéből áll. 350 mA-t fogyaszt, és a feszültség még mindig 3,4 volt.

A paramétereket a képletünkbe behelyettesítve könnyen kiderül, hogy 32 ohm ellenállású ellenállásra és 2,2 watt teljesítményre van szükségünk.

Hatékony csatlakozás egyetlen tápegységhez

Fentebb már láttuk, hogy egy tápegységről korlátlan számú LED-et lehet táplálni. A lényeg az, hogy legyen elég energia. Az izzók egyszerű párhuzamos kapcsolása egy-egy ellenállással azonban nem hatékony. Az előző pontból láttuk, hogy a teljesítmény több mint 2/3-át az áramkorlátozó ellenállás vezeti el. Ezért gyakran felmerül a kérdés, hogy összesen hány LED-et lehet 12 voltra csatlakoztatni.

A 12 voltos feszültséghez a leghatékonyabbnak egy három LED-ből álló láncot tekintünk, amely egyetlen ellenállással van sorba kötve. Ugyanezt az áramkört használják minden olyan LED-csíkhoz, amely 12 voltos tápegységről működik.

Vezetékezési problémák

A LED-ek csatlakoztatásának kapcsolási rajza.

A LED-ek csatlakoztatásának kapcsolási rajza:

Ne használjon áramkorlátozó ellenállást. Mivel túl sok áram fog átfolyni a LED-en, az hamarosan meghibásodik.
Soros bekötés ellenállás nélkül. Még ha azt is gondolja, hogy négy 3 voltos ellenállás 12 voltos hálózatra való csatlakoztatása jó ötlet, akkor is téved. A rossz áramszabályozás miatt az elemek gyorsan tönkremennek.
Ugyanazzal az ellenállással, ha a diódák párhuzamosan vannak csatlakoztatva. A karakterisztikák különbségei miatt a diódák különböző intenzitással fognak világítani. A törési arány növekedni fog.

Javasoljuk, hogy nézzen meg egy videót a témában: A LED-ek megfelelő csatlakoztatása.

Következtetés

A LED-ek megbízhatósága sokkal nagyobb, mint az izzóké és a kisülési modelleké, de csak akkor, ha megfelelően csatlakoztatva vannak. Ezért nem szabad megfeledkezni az áramkorlátozó ellenállás szükségességéről, amelyet egy egyszerű forma szerint kell kiválasztani. A polaritást is kötelező betartani, különösen akkor, ha a diódát 12 voltos áramkörbe szereljük.