LED adalah elemen andal yang hanya akan bekerja secara efektif jika dipasang dengan benar. Mengganti LED 12 volt harus dilakukan dengan sangat hati-hati. Jadi, harus ada resistor pembatas arus, Anda tidak boleh melupakan polaritas, serta penggunaan dioda identik di sirkuit yang sama.

Apa itu.

LED telah lama menjadi perangkat penerangan yang populer. Hal ini karena efisiensi energi yang sangat baik dan umur panjang (dibandingkan dengan lampu konvensional). Selain itu, harga terus turun karena produksi produk ini meningkat.

Keuntungan utama adalah:

daya tahan - hingga 10 tahun cahaya terus menerus;
daya tahan - tidak takut goncangan dan getaran;
variasi - banyak ukuran dan warna cahaya;
Konsumsi daya rendah - 10 kali lebih ekonomis daripada bola lampu biasa dengan karakteristik serupa;
keselamatan kebakaran - karena konsumsi daya yang rendah, mereka tidak terlalu panas, sehingga tidak dapat menyebabkan kebakaran.

LED (Light Emitting Diode) adalah singkatan dari Light Emitting Diode. Diketahui dari pelajaran fisika sekolah bahwa itu adalah kutub.Oleh karena itu, LED tidak akan berfungsi jika polaritasnya tidak diperhatikan dan kemungkinan besar akan padam (breakdown). Tegangan tembus terbalik dari struktur semikonduktor adalah 4-5 volt. Itu masih bisa berfungsi jika terhubung dengan benar tetapi akan menjadi destruktif dan ini akan secara signifikan mengurangi masa pakainya.

close-up elemen LED

Sederhananya, dioda pemancar cahaya (LED) adalah perangkat semikonduktor yang bersinar ketika arus listrik melewatinya. Karena cahaya dihasilkan dalam bahan semikonduktor padat, LED digambarkan sebagai perangkat solid-state. Istilah "pencahayaan solid-state" membedakan teknologi ini dari sumber lain yang menggunakan filamen berpemanas (pijar dan tungsten-halogen) dan lampu pelepasan (fluorescent).

Bagaimana memilih LED untuk terhubung ke 12 volt

Jenis dioda yang diperlukan dipilih berdasarkan tugas tertentu. Ada banyak pilihan di pasar, dari indikator hingga tugas berat. Dioda berdaya rendah dapat digunakan untuk menerangi tombol dan indikator pada dasbor di dalam mobil. Dioda super terang sederhana digunakan untuk penerangan interior apartemen atau mobil. Untuk memasang di optik kepala, lampu kepala siang hari di mobil atau di senter diatur LED daya tinggi.

Dari sudut pandang teknis, tidak ada batasan daya dan konsumsi saat ini. Yang utama adalah tegangan dioda tidak melebihi tegangan catu daya.

Faktor penting adalah ukuran dan bentuk perumahan. Tergantung pada aplikasinya, dioda kotak bulat atau bagian SMD dapat digunakan. Itu semua tergantung pada kebutuhan dan aplikasi.

Dioda mana yang dapat dihubungkan ke 12 volt

Praktis tidak ada batas tegangan untuk LED. Oleh karena itu, hampir semua dari mereka dapat dihubungkan ke 12 volt. Yang utama adalah mengikuti aturan. Lampu LED biasanya membutuhkan 1,5 hingga 3,5 volt, tergantung pada warna dan kecerahannya. Jika Anda melihat dioda pemancar cahaya 12 volt di konter toko, Anda sebenarnya sedang ditawari perakitan beberapa kristal yang dihubungkan secara seri.

Opsi pengkabelan

Ini saat yang tepat untuk membiasakan diri Anda dengan opsi koneksi dasar.

Untuk resistor tunggal

Diagram koneksi yang khas.

Seperti yang telah kita ketahui di atas, LED memiliki polaritas. Oleh karena itu, terhubung ke catu daya tegangan konstan. Jenis yang paling umum mengkonsumsi sekitar 10-20 mA. Faktanya - ini adalah karakteristik utama dari bagian tersebut. Parameter kedua adalah drop tegangan. Untuk LED konvensional berada pada kisaran 2-4 V.

Satu-satunya skema pengkabelan yang benar adalah dengan resistor pembatas arus. Itu dipilih sesuai dengan hukum Ohm. Resistor dihitung sebagai perbedaan tegangan sumber dan jatuh tegangan dibagi dengan produk arus maksimum dioda dan faktor keandalan (biasanya 0,75).

Hukum Ohm: "Jumlah arus di bagian rangkaian berbanding lurus dengan tegangan yang diterapkan pada bagian itu dan berbanding terbalik dengan resistansinya."

Penting juga untuk menghitung kekuatan resistor. Ini dihitung dengan rumus sederhana: perbedaan tegangan sumber dan penurunan tegangan dikuadratkan dibagi dengan resistansi dalam ohm.

Menghubungkan beberapa LED secara seri

Diagram skematis dari koneksi serial.

Pengkabelan secara seri adalah pemasangan dua atau lebih LED dalam satu baris. Rangkaian ini juga menggunakan resistor pembatas arus tunggal. Rumus perhitungan serupa untuk dioda tunggal, tetapi jatuh tegangan ditambahkan.

Mari kita ambil LED putih teoretis kita untuk 3 volt dan 20 mA sebagai contoh. Kami menghubungkan tiga unit secara seri. Jadi jumlah drop tegangan kita akan menjadi 9 volt. Kami membagi tiga volt yang tersisa dengan arus 0,02 ampere dengan faktor keandalan 0,75. Hasilnya adalah kita akan membutuhkan satu resistor 200 ohm.

Setiap dioda ke resistor terpisah

Ini adalah diagram skematis dari koneksi paralel.

Pada rangkaian ini setiap LED dihubungkan dengan plus minus dari power supply.Meskipun Anda dapat menemukan skema dengan satu resistor umum di web, dalam praktiknya solusi ini tidak praktis. Bahkan dalam satu batch dioda berbeda dalam hal konsumsi arus dan penurunan tegangan. Akibatnya, kita mendapatkan intensitas pancaran dioda yang berbeda. Resistansi dihitung untuk setiap dioda secara terpisah.

Cara mengetahui polaritas LED

Melihat dioda pemancar cahaya bundar biasa, Anda akan melihat bahwa kedua ujungnya memiliki panjang yang berbeda. Ini adalah bagaimana katoda dan anoda diberi label. Anoda lebih panjang dan terhubung ke output positif baterai atau catu daya dan katoda ke negatif.

Juga katoda pada beberapa jenis kasing dapat ditandai dengan potongan gergaji kecil. Ada pengecualian, jadi itu selalu ide yang baik untuk mempelajari instruksi untuk dioda tertentu.

Bagaimana menghubungkan ke 12 volt

Diagram koneksi ilustrasi.

Diagram koneksi dioda ke catu daya 12 V tidak berbeda dari yang standar, tetapi perlu untuk hitung hambatan dan daya resistor tersebut. Untuk memeriksa atau melakukan pra-tes perakitan, satu resistor 1 kOhm sudah cukup.

Sebagai contoh kita akan mengambil jenis LED yang paling umum, LED putih dengan arus maksimum 20 mA. Faktanya, tegangan tidak memainkan peran utama. Hal utama adalah bahwa arus tidak boleh melebihi parameter maksimum yang diizinkan. Penurunan tegangan adalah dari 1,8 hingga 3,6 volt, tergantung pada modelnya. Untuk memudahkan perhitungan kita akan mengambil 3 volt.

Resistansi untuk LED

Rumus untuk menghitung hambatan.

Kami menghitung parameter:

Selisih tegangan catu daya dan drop tegangan adalah 12-3=9.
Produk dari arus maksimum (amp) dan faktor keandalan - 0,02*0,75=0,015.
Hitung hambatan (kOhm) - 9/0,015 = 600 (kOhm).

Rumus untuk menghitung daya.

Perhitungan daya resistor:

Selisih tegangan catu daya dan drop tegangan adalah 12-3=9.
Menurut rumus, kuadrat - 9*9=81.
Bagi dengan resistansi resistor dalam ohm - 81/600=0,135 W.

Jadi resistor MRS25 (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) akan sempurna untuk kita. Untuk pertengahan 2020 biayanya sekitar 8 rubel. Biasanya tidak perlu menghitung kekuatan resistor. Namun demikian, penting untuk melakukan ini untuk menguji perakitan masa depan.

Menghubungkan dioda LED daya tinggi ke 12V

Saat menghubungkan kristal daya tinggi modern atau rakitannya, prinsipnya tidak berubah. Di sirkuit juga harus ada resistor pendinginan. Misalnya, Anda dapat mengambil LED populer di pasar Cina. Ini adalah perakitan beberapa kristal yang terhubung secara paralel. Konsumsi arus 350 mA dan tegangan masih 3,4 volt.

Mengganti parameter ke dalam rumus kami, kami dengan mudah mengetahui bahwa kami akan membutuhkan resistor dengan resistansi 32 ohm dan daya 2,2 W.

Koneksi yang efisien ke satu catu daya

Di atas kami telah menemukan bahwa Anda dapat memberi daya LED dalam jumlah tidak terbatas ke satu catu daya. Hal utama adalah bahwa ada kekuatan yang cukup. Namun, koneksi paralel sederhana dari bohlam dengan resistor untuk masing-masingnya tidak efisien. Dari poin sebelumnya kita melihat bahwa lebih dari 2/3 daya dihamburkan oleh resistor pembatas arus. Oleh karena itu sering muncul pertanyaan berapa total LED yang dapat disambungkan ke 12 volt.

Koneksi paling efisien ke 12 volt dianggap sebagai rantai tiga LED secara seri dengan resistor tunggal. Skema yang sama digunakan untuk semua strip LED yang beroperasi dari catu daya 12 volt.

Masalah kabel

Diagram sirkuit untuk menghubungkan LED.

Diagram sirkuit untuk menghubungkan LED:

Jangan gunakan resistor pembatas arus. Karena terlalu banyak arus akan mengalir melalui LED, itu akan segera gagal.
Pengkabelan secara seri tanpa resistor. Bahkan jika Anda berpikir bahwa memasukkan empat resistor 3 volt ke dalam rangkaian 12 volt adalah ide yang bagus, Anda salah. Karena kontrol arus yang buruk, elemen akan cepat rusak.
Menggunakan resistor yang sama ketika dioda dihubungkan secara paralel. Karena perbedaan karakteristik, dioda akan bersinar dengan intensitas yang berbeda. Tingkat fraktur akan meningkat.

Kami menyarankan untuk menonton video tentang masalah ini: Koneksi LED yang benar.

Kesimpulan

Keandalan LED jauh lebih tinggi daripada model pijar dan pelepasan gas, tetapi hanya jika terhubung dengan benar. Karena itu, Anda tidak dapat melupakan perlunya resistor pembatas arus, yang dipilih sesuai dengan bentuknya yang sederhana. Juga wajib untuk menghormati polaritas, terutama saat memasang dioda ke sirkuit 12 volt.