一定方向。.つまり、LED回路の電流は、電圧が印加されたときに電圧源の「+」から「-」に流れる必要があります。
安定ダイオードの動作時間中、安定、つまり大きさが一定。
無脈動 - 整流および安定化の後、電圧または電流定数が周期的に変動してはなりません。
電解コンデンサによってフィルタリングされた場合の 2/2 周期整流器の出力における電圧波形の概略図 (図で「+」とマークされた黒と白の四角形)。点線 - 整流器出力の電圧。コンデンサは半波振幅まで充電され、負荷抵抗で徐々に放電されます。「ステップ」は脈動です。ステップ振幅と半波振幅の割合をパーセンテージで表したものがリップル係数です。

為に LED 最初は、利用可能な電圧源 - 5、9、12 V を使用しました。そして、pn 接合の動作電圧は 1.9 から 2.4 から 3.7 から 4.4 V です。したがって、ダイオードを直接切り替えると、ほとんどの場合、過熱による物理的な焼損が発生します。現在。電流は電流制限抵抗で電流を制限するこれは、電流制限抵抗で電流を制限する良い方法です。

複数の LED を直列に配置できます。次に、それらがチェーンになっている場合、それらの直流電圧の合計は電源電圧にほぼ等しくなる可能性があります。そして、残りの差は、抵抗器で熱の形で放散することによって「消滅」します。

ダイオードが数十個ある場合、それらは直列回路に接続され、並列に含まれます。

LED ピン配列

LEDの極性 - アノードまたはプラスとカソード - マイナスは写真から簡単に判断できます。

円筒形のケースでは、陰極は側面のスリットで示され、陽極が長く、陰極が短くなります。

SMD LED では、カソードはハウジングのスリットで示されます。

高出力 COB LED のマトリックスでは、「+」と「-」がはんだ付け用のコンタクトパッドに刻印されています。

LEDの接続図

LED は DC 電圧で給電されます。しかし、その内部抵抗の非線形依存性の特性により、動作電流を狭い範囲に保つ必要があります。定格電流以下の電流では減少します光束より高い - 結晶が過熱し、発光の明るさが増しますが、「寿命」は減少します。それを拡張する最も簡単な方法は、電流制限抵抗を含め、水晶を流れる電流を制限することです。ハイパワーLEDの場合、経済的に採算が合わないため、特別な安定電流源から定電流を供給します - 運転者.

直列接続

LED はかなり複雑な照明デバイスです。二次 DC 電圧源で動作します。電力が 0.2 ～ 0.5 W を超える場合、ほとんどの LED デバイスは電流源を使用します。ドライバーと呼ばれるアメリカのやり方では、それらは完全に正しくありません。ダイオードが直列に接続されている場合、多くの場合、9、12、24、さらには 48 V の電源が使用されます。この場合、デイジーチェーンを構築します。これは、3 ～ 6 個から数十個の要素にすることができます。

チェーンに直列に接続すると、最初のLEDのアノードは電流制限抵抗を介して「+」電源に接続され、カソードは2番目のLEDのアノードに接続されます。そして、チェーン全体が接続されています。

3 つの LED 要素のチェーンにおける 3 つの連続した LED グループの直並列接続のスキーム。各チェーンには、左側に電流制限抵抗があります。それは、ダイオードの直流電圧の合計の超過を「減衰」します。

たとえば、赤色 LED の直接動作電圧は 1.6 ～ 3.03 V です。 う_広報. = 2,1 × 12 V の電源電圧での抵抗器の 1 つの LED の電圧は 5.7 V になります。

12 V - 3×2,1 V = 12 - 6,3 = 5,7 V.

そして、すでに直列の 3 つのチェーンが並列に接続されています。

LED の直流電圧をグローの色の関数として示す表。

グローカラー	動作電圧、直接、V	波長、nm
白	3,5	広域スペクトラム
赤	1,63–2,03	610-760
オレンジ	2,03–2,1	590-610
黄色	2,1–2,18	570-590
緑	1,9–4,0	500-570
青い	2,48–3,7	450-500
紫の	2,76–4	400-450
赤外線	1.9まで	760から
紫外線	3,1–4,4	最大 400

LED が直列に接続されている場合、LED を流れる電流は同じになり、各要素の降下は個別になります。ダイオードの内部抵抗に依存します。

直列接続の特性:

1 つの要素が破損すると、すべてがオフになります。
短絡 - その電圧を残りのすべてのものに再分配し、その上でグローの明るさを増し、劣化を加速します。

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並列接続

この LED 配線方式では、すべてのアノードがそれらの間と「+」電源に接続され、カソードが「-」に接続されます。

この接続は、3 ～ 5 ボルトで給電されたときの最初の LED ライト、ストリップ、およびストリップにありました。

これは間違った接続です。パラメータの変動は避けられないため、LED を流れる電流は異なります。そして、それらは異なる輝きを放ちます。そして、それらは同じようには光りません。その結果、過熱したものは燃え尽きます。開回路付き。他のダイオード D2 と D3 では、R1 を流れる合計電流が少なくなると電圧降下が小さくなるため、電流と電圧が増加します。 2番目のダイオードは、pn接合の内部抵抗が低いダイオードを焼きます。

pn 接合が閉じてバーンアウトが発生した場合、全バッテリ電圧が抵抗 R1 に印加されます。過熱して燃え尽きます。

LEDを並列に接続するための図。各 LED は正しく直列に接続する必要があります

LEDを並列に接続するための図。各 LED は、独自の電流制限抵抗と直列に適切に接続されています。

これは、並列に接続された 6 個の LED の実際の設計がどのように見えるかです。

写真の中の：

灰色のバーは通電中のバー、つまり絶縁されていないワイヤーです。
丸みを帯びた端を持つ青いシリンダー - 端にレンズが付いた円筒形のLED。
赤 - 動作電流を制限する抵抗。

すべてのダイオードを 1 つの抵抗に接続するのは正しくありません。. LEDの特性のばらつきにより、1つのバッチでも50〜200％以上に達することがあり、ダイオードを介して電流が流れる可能性があり、これは時々異なります.したがって、それらは同様に異なって輝き、ロードします。その後、最も活発で最も明るく輝いているものは、燃え尽きるか、絶滅寸前まで劣化し、その光束の 70 ～ 90% を失います。または、白から黄色に変わります。

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LEDの並列接続と直列接続の基本

混合

組み合わせまたは混合配線を使用して、数十または数百の要素またはフレームレス結晶からなる LED アレイを作成します。それらの中で最もよく知られているのは COB マトリックスです。

マトリックス内の LED の結合接続の図: 「標準」 - それぞれに 4 つのクリスタルの連続チェーンが並列に接続され、電源に接続されます。「ハイブリッド」 - クリスタル (この場合は 8 個) が直列に接続されます/電源に並列。

電源電圧と使用電流を合わせた場合、定格使用電流以下になります。この条件下でのみ、マトリックスは多かれ少なかれ長期間機能します。定格電流では、最も弱いリンクがすぐに燃え尽き、他のリンクは徐々に燃え尽き始めます。直列回路の断線、並列回路の短絡で終わります。

発光ダイオードを 220 V に接続する

電流を制限して 220 V から直接 LED に通電すると、正の半波で点灯し、負で消えます。ただし、これは逆 p-n 接合電圧が 220V よりもはるかに高い場合に限られます。通常は 380 ～ 400V 程度です。

それをオンにする2番目の方法は、クエンチングコンデンサを使用することです。

電源電圧は、ダイオード VD1 ～ VD4 の「ブリッジ」に供給されます。コンデンサ C1 は約 215 ～ 217 V で「消滅」します。残りは整流されます。コンデンサ C2 でフィルタリングした後、DC 電圧が LED に供給されます。抵抗でダイオードを流れる電流を制限することを忘れないでください。

もう 1 つの接続方式は、ダイオード上の 1 つの半周期整流器と 30 kΩ の制限抵抗を使用するものです。

警告！ 220 V の主電源に直接接続されているほとんどの回路には重大な欠点があります。220 V の高電圧に人が襲われると危険です。

LED の 220 V 電源への接続に関する詳細情報ここに記載.

電源からダイオードに電力を供給する方法

最も一般的なトランスレススイッチング電源は、電流、短絡、過熱、およびその他の保護機能を備えた 12 V を提供します。

したがって、LED を直列に接続し、単純な抵抗で電流を制限します。チェーンには 3 つまたは 6 つのダイオードが含まれます。それらの数は、ダイオードの直流電圧によって決まります。電流制限の合計は、PSU の出力電圧より 0.5 ～ 1 V 低くなければなりません。

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LED を 12 ボルトに接続する

RGB と COB LED を接続する機能

略語付きのLED RGB - さまざまな色の光の多色または多色エミッターです。ほとんどは、それぞれが異なる色を発する 3 つの LED クリスタルから組み立てられています。このようなアセンブリは、カラートライアドと呼ばれます。

RGB-LED は、従来の LED と同じ方法で接続されます。マルチカラー光源の各ボディには、赤 - 赤、緑 - 緑、青 - 青の 1 つのクリスタルがあります。各 LED は異なる動作電圧に対応しています。

青 - 2.5 から 3.7 V。
緑 - 2.2 から 3.5 V。
赤: 1.6 ～ 2.03 V。

クリスタルはさまざまな方法で接続できます。

すなわち、3つのカソードが互いに接続され、ケースの共通リード線に接続され、アノードにはそれぞれ独自のリード線があります。
共通の陽極を使用 - それぞれ、すべての陽極について、リードは共通であり、陰極は個別です。
独立したピン割り当て - 各アノードとカソードには独自のピンがあります。

したがって、電流制限抵抗器の定格は異なります。

コモンカソード方式によるRGB LEDクリスタルの接続。

「共通陽極との」接続。

どちらの場合も、ダイオードの本体にはそれぞれ 4 つのワイヤピン、SMD LED の接触パッド、または「ピラニア」本体のピンがあります。

独立した LED の場合、6 つのピンがあります。

の場合 SMD5050 水晶-LED は次のように配置されます。

マルチカラーパッケージには、緑、赤、青の 3 つの独立したクリスタルがあります。したがって、抵抗の定格を計算するときは、各色が異なるダイオード電圧に対応していることを覚えておいてください。

COB LEDの配線

略語 COB - は、英語の句 chip-on-board の最初の文字です。ロシア語では、ボード上の要素またはクリスタルになります。

結晶は、サファイアまたはシリコンの熱伝導性基板に接着またははんだ付けされます。電気接続が正しいことを確認した後、結晶は黄色の蛍光体で満たされます。

COB型LED - 数十または数百の結晶からなるマトリックス構造であり、半導体 pn 接合を組み合わせてグループに接続されています。グループは LED の連続チェーンであり、その数は LED マトリックスの供給電圧に対応します。たとえば、9 V では 3 個の水晶、12 V では 4 個の水晶です。

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LEDをArduinoボードに接続する方法

直列接続の回路は並列に接続されています。このようにして、マトリックスの必要なパワーが得られます。青色の発光結晶には黄色の蛍光体が充填されています。青色光を黄色に再放出し、白色光を取得します。

光の質、つまり演色性は、蛍光体の組成によって製造工程で調整されます。 1 成分および 2 成分の蛍光体は、スペクトルに 2 ～ 3 本の輝線があるため、品質が低くなります。 3 成分および 5 成分 - 許容できる演色性。 Ra は最大 85 ～ 90 で、それ以上になることもあります。

このタイプの発光体の接続は問題ありません。通常の高出力 LED のようにプラグインされ、標準定格電流源から電力が供給されます。たとえば、150、300、700 mA です。 COB マトリックスの製造元は、予備の電流源を選択することを推奨しています。 COBマトリックスライトを使用する際に役立ちます。