Šviesos diodas yra tvirtas elementas, kuris efektyviai veiks tik tada, jei bus tinkamai sumontuotas. 12 voltų šviesos diodą reikia prijungti ypač atsargiai. Pavyzdžiui, turi būti srovę ribojantis rezistorius, negalima pamiršti poliškumo ir toje pačioje grandinėje nenaudoti vienodų diodų.

Kas tai yra

Šviesos diodai jau seniai tapo populiariu šviestuvu. Taip yra dėl to, kad jų energijos vartojimo efektyvumas ir ilgaamžiškumas (palyginti su įprastomis lemputėmis) yra labai geri. Be to, didėjant šių produktų gamybai, kainos ir toliau mažėja.

Pagrindiniai privalumai:

Ilgaamžiškumas - iki 10 metų nepertraukiamo apšvietimo;
tvirtas - jo neveikia smūgiai ir vibracija;
Įvairovė - daugybė dydžių ir spalvų liuminescencijų;
Mažas energijos suvartojimas - maždaug 10 kartų mažesnis, palyginti su įprasta panašių charakteristikų elektros lempa;
priešgaisrinė sauga - dėl mažo energijos suvartojimo jie neperkaista, todėl negali sukelti gaisro.

LED (šviesos diodas) - tai šviesos diodo santrumpa. Iš mokyklinės fizikos žinoma, kad jis yra poliarinis. Šviesos diodai neveiks, jei poliškumas bus pakeistas, arba jie gali perdegti (sugesti). Puslaidininkinės struktūros atvirkštinio skilimo įtampa yra 4-5 voltai. Tinkamai prijungtas jis vis dar gali veikti, tačiau bus sugadintas, o tai gerokai sutrumpins jo tarnavimo laiką.

LED elementas stambiu planu

Paprastai tariant, šviesos diodas (LED) yra puslaidininkinis prietaisas, kuris šviečia, kai juo teka elektros srovė. Kadangi šviesa generuojama kietoje puslaidininkinėje medžiagoje, šviesos diodai apibūdinami kaip kietojo kūno prietaisai. Terminas "kietakūnis apšvietimas" skiria šią technologiją nuo kitų šaltinių, kuriuose naudojami kaitinamieji kaitinamieji siūlai (kaitinamosios ir volframo halogeninės lempos) ir dujų išlydis (liuminescencinės lempos).

Kaip pasirinkti šviesos diodą, skirtą prijungti prie 12 V įtampos

Reikiamo tipo diodai pasirenkami atsižvelgiant į konkrečias užduotis. Rinkoje yra daugybė variantų - nuo indikatorinių iki sunkiųjų. Mažos galios diodai gali būti naudojami automobilio prietaisų skydelio mygtukams ir indikatoriams apšviesti. Paprasti didelio ryškumo diodai naudojami buto ar automobilio salono apšvietimui. Didelio galingumo šviesos diodai montuojami automobilių priekiniuose žibintuose, dienos žibintuose arba žibintuvėliuose.

Techniniu požiūriu galios ir srovės suvartojimo apribojimų nėra. Svarbiausia, kad diodo įtampa neviršytų maitinimo įtampos.

Svarbus veiksnys yra korpuso dydis ir forma. Priklausomai nuo paskirties, gali būti naudojami apvalūs arba SMD (paviršinio montavimo) diodai. Viskas priklauso nuo poreikio ir taikymo.

Kurie diodai gali būti prijungti prie 12 voltų

Šviesos diodų įtampa praktiškai neribojama. Taigi prie 12 voltų įtampos galite prijungti beveik bet kokį šviesos diodą. Svarbiausia - laikytis taisyklių. LED lemputėms paprastai reikia nuo 1,5 iki 3,5 V įtampos, priklausomai nuo spalvos ir ryškumo. Jei parduotuvės lentynoje matote 12 voltų šviesos diodą, iš tikrųjų jums siūlomas kelių nuosekliai sujungtų kristalų rinkinys.

prisijungimo parinktys

Tai geras laikas susipažinti su pagrindinėmis ryšio parinktimis.

Į vieną rezistorių

Šviesos diodo prijungimas prie 12 voltų įtampos

Tipinė jungčių schema.

Kaip nustatėme pirmiau, šviesos diodas yra poliarizuotas. Todėl jis prijungiamas prie nuolatinės įtampos maitinimo šaltinio. Labiausiai paplitę tipai vartoja apie 10-20 mA. Tai iš esmės yra pagrindinė detalės savybė. Antrasis parametras yra įtampos kritimas. Įprastinių šviesos diodų įtampa yra 2-4 V.

Vienintelis teisingas sujungimas yra su srovės ribojimo rezistoriumi. Jį reikia parinkti pagal Omo dėsnį. Varža apskaičiuojama kaip šaltinio įtampos ir įtampos kritimo skirtumas, padalytas iš didžiausios diodo srovės ir saugos koeficiento (paprastai 0,75) sandaugos.

Omo dėsnis: "srovės kiekis grandinės atkarpoje yra tiesiogiai proporcingas į tą atkarpą įjungtai įtampai ir atvirkščiai proporcingas jos varžai".

Taip pat reikia apskaičiuoti rezistoriaus galią. Jis apskaičiuojamas pagal paprastą formulę: Šaltinio įtampos ir įtampos kritimo kvadratu skirtumas, padalytas iš varžos, išreikštos omais.

Kelių nuosekliai sujungtų šviesos diodų jungimas

Nuosekliojo jungimo schema.

Nuoseklus laidų jungimas - tai dviejų ar daugiau šviesos diodų montavimas vienoje eilėje. Šioje grandinėje taip pat naudojamas vienas srovės ribojimo rezistorius. Apskaičiavimo formulė yra tokia pati kaip ir vienam diodui, tačiau įtampos kritimas sumuojamas.

Kaip pavyzdį paimkime mūsų teorinį baltos spalvos šviesos diodą, veikiantį 3 voltų ir 20 mA įtampoje. Nuosekliai sujungiame tris įrenginius. Taigi mūsų įtampos kritimo suma bus 9 voltai. Likusius tris voltus dalijame iš 0,02 ampero srovės su 0,75 patikimumo koeficientu. Todėl nustatėme, kad mums reikia vieno 200 omų rezistoriaus.

Kiekvienas diodas prie atskiro rezistoriaus

Šviesos diodo prijungimas prie 12 V įtampos

Tai lygiagretaus sujungimo schema.

Šioje grandinėje kiekvienas šviesos diodas prijungtas prie maitinimo šaltinio pliuso ir minuso. Nors internete galima rasti schemų su vienu bendru rezistoriumi, praktiškai toks sprendimas nėra prasmingas. Net vienos partijos diodai skiriasi pagal suvartojamą srovę ir įtampos kritimą. Dėl to diodų intensyvumas bus skirtingas. Varža apskaičiuojama kiekvienam diodui atskirai.

Kaip nustatyti šviesos diodo poliškumą

Pažvelgę į įprastą apvalų šviesos diodą, pastebėsite, kad abu kaiščiai nėra vienodo ilgio. Tai rodo katodą ir anodą. Anodas yra ilgesnis ir prijungtas prie teigiamo akumuliatoriaus arba maitinimo šaltinio išėjimo, o katodas - prie neigiamo išėjimo.

Be to, kai kurių tipų korpusų katodą galima pažymėti nedideliu pjūkleliu. Pasitaiko išimčių, todėl visada verta perskaityti konkretaus diodo instrukciją.

Kaip prijungti prie 12 voltų

Aiški laidų schema.

Šviesos diodo prijungimo prie 12 V maitinimo šaltinio schema nesiskiria nuo standartinės, tačiau būtina Apskaičiuokite rezistoriaus varžą ir galią. Tikrinant arba iš anksto bandant mazgą pakanka vieno 1 kΩ rezistoriaus.

Kaip pavyzdį imsime labiausiai paplitusį šviesos diodų tipą - baltą šviesos diodą, kurio didžiausia srovė yra 20 mA. Įtampa iš esmės neturi didelės reikšmės. Svarbiausia, kad srovė neviršytų didžiausių leistinų parametrų. Įtampos kritimas, priklausomai nuo modelio, yra nuo 1,8 V iki 3,6 V. Kad būtų lengviau skaičiuoti, imsime 3 voltus.

LED diodų varža

Atsparumo skaičiavimo formulė.

Apskaičiuokite parametrus:

Maitinimo įtampos ir įtampos kritimo skirtumas yra 12-3=9.
Didžiausios srovės (amperų) ir patikimumo koeficiento sandauga - 0,02*0,75=0,015.
Apskaičiuokite varžą (kohm) - 9/0,015 = 600 (kohm).

Galios apskaičiavimo formulė.

Rezistoriaus galios apskaičiavimas:

Skirtumas tarp maitinimo įtampos ir įtampos kritimo yra 12-3=9.
Pagal formulę jį pakelkime kvadratu - 9*9=81.
Dalijama iš rezistoriaus varžos - 81/600 = 0,135 W.

Todėl mums idealiai tinka MRS25 rezistorius (0,6 W, 600 omų, ±1 %). Nuo 2020 m. vidurio jis kainuoja apie 8 rublius. Paprastai rezistoriaus galios apskaičiuoti nereikia. Tačiau tai svarbu padaryti, kad būtų galima išbandyti būsimą surinkimą.

Didelės galios LED diodų prijungimas prie 12 V įtampos

Jungiant šiuolaikinius didelės galios kristalus ar jų mazgus, principas nesikeičia. Grandinėje taip pat turi būti gesinimo rezistorius. Kaip pavyzdys gali būti naudojamas Kinijos prekyvietėse populiarus šviesos diodas. Tai kelių lygiagrečiai sujungtų kristalų rinkinys. Jis sunaudoja 350 mA, o įtampa vis dar yra 3,4 V.

Į formulę įrašę šiuos parametrus, nesunkiai nustatysime, kad mums reikia 32 omų varžos rezistoriaus ir 2,2 vatų galios.

Efektyvus prijungimas prie vieno maitinimo šaltinio

Jau matėme, kad iš vieno maitinimo šaltinio galima maitinti neribotą skaičių šviesos diodų. Svarbiausia, kad būtų pakankamai galios. Tačiau paprasčiausias lygiagretus lempučių sujungimas su rezistoriumi kiekvienai iš jų yra neefektyvus. Iš ankstesnio punkto matome, kad daugiau nei 2/3 galios išsklaido srovės ribojimo rezistorius. Todėl dažnai kyla klausimas, kiek iš viso šviesos diodų galima prijungti prie 12 V įtampos.

Efektyviausia jungtimi prie 12 V įtampos laikoma trijų nuosekliai sujungtų šviesos diodų grandinė su vienu rezistoriumi. Ta pati grandinė naudojama visoms LED juostelėms, veikiančioms iš 12 voltų maitinimo šaltinio.

Elektros instaliacijos problemos

Šviesos diodų jungimo schema.

Šviesos diodų jungimo schema:

Nenaudokite srovės ribojimo rezistoriaus. Kadangi šviesos diodu tekės per didelė srovė, jis netrukus suges.
Nuoseklus laidų jungimas be rezistoriaus. Net jei manote, kad prijungti keturis 3 V rezistorius prie 12 V maitinimo tinklo yra gera idėja, klystate. Dėl prastos srovės kontrolės elementai greitai genda.
Kai diodai sujungti lygiagrečiai, naudojamas tas pats rezistorius. Dėl skirtingų charakteristikų diodai šviečia skirtingu intensyvumu. Padidės lūžių dažnis.

Patariame pažiūrėti vaizdo įrašą šia tema: Tinkamas šviesos diodų prijungimas.

Išvada

Šviesos diodų patikimumas yra daug didesnis nei kaitrinių ir išlydžio modelių, tačiau tik tada, kai jie tinkamai prijungti. Todėl nereikėtų pamiršti, kad reikia srovės ribojimo rezistoriaus, kuris parenkamas pagal paprastą formą. Taip pat būtina laikytis poliškumo, ypač montuojant diodą į 12 V grandinę.