LED ir uzticams elements, kas efektīvi darbosies tikai tad, ja tas būs pareizi uzstādīts. 12 voltu LED jāpievieno īpaši uzmanīgi. Piemēram, jābūt strāvu ierobežojošai rezistorei, nedrīkst aizmirst polaritāti un jāizvairās no identisku diodu izmantošanas vienā ķēdē.

Kas tas ir

LED gaismas diodes jau sen ir populārs apgaismes aprīkojums. Tas ir saistīts ar to izcilo energoefektivitāti un ilgo kalpošanas laiku (salīdzinājumā ar parastajām spuldzēm). Turklāt, palielinoties šo produktu ražošanai, cenas turpina samazināties.

Galvenās priekšrocības:

Izturība - līdz pat 10 gadiem nepārtrauktas apgaismošanas;
izturīgs - to neietekmē triecieni un vibrācija;
Daudzveidība - daudz izmēru un krāsu luminiscences;
Zems enerģijas patēriņš - aptuveni 10 reizes mazāks nekā parastai spuldzei ar līdzīgiem parametriem;
Ugunsdrošība - zemā enerģijas patēriņa dēļ tie nepārkarst un tāpēc nevar izraisīt ugunsgrēku.

LED (gaismas diode) ir gaismas diodes saīsinājums. No skolas fizikas ir zināms, ka tas ir polārs. LED nedarbosies, ja polaritāte būs mainīta, vai arī tās var izdegt (sabojāties). Pusvadītāju struktūras reversais sadalīšanās spriegums ir 4-5 volti. Tas joprojām var darboties, ja ir pareizi savienots, bet tas kļūs bojāts, un tas ievērojami samazinās tā kalpošanas laiku.

LED elements tuvplānā

Vienkāršoti runājot, gaismas diode (LED) ir pusvadītāju ierīce, kas spīd, kad caur to plūst elektriskā strāva. Tā kā gaisma tiek ģenerēta cietā pusvadītāju materiālā, gaismas diodes tiek dēvētas par cietvielu ierīcēm. Termins "cietvielu apgaismojums" šo tehnoloģiju atšķir no citiem gaismas avotiem, kuros izmanto sakarsētu kvēlspuldzi (kvēlspuldzes un volframa halogēnus) un gāzizlādi (dienasgaismas spuldzes).

Kā izvēlēties LED pieslēgšanai pie 12 voltu tīkla

Nepieciešamā tipa diodes tiek izvēlētas, pamatojoties uz konkrētiem uzdevumiem. Tirgū ir pieejami daudzi varianti, sākot no indikatora un beidzot ar lieljaudas ierīcēm. Mazjaudas diodes var izmantot, lai izgaismotu pogas un indikatorus automašīnas instrumentu panelī. Vienkāršas augstas spilgtuma pakāpes diodes izmanto dzīvokļu vai automašīnu iekšējam apgaismojumam. Lieljaudas gaismas diodes tiek uzstādītas automašīnu priekšējos lukturīšos, dienas gaitas gaismās vai lukturīšos.

No tehniskā viedokļa nav nekādu ierobežojumu attiecībā uz jaudu un strāvas patēriņu. Galvenais ir tas, ka diodes spriegums nedrīkst pārsniegt barošanas spriegumu.

Svarīgs faktors ir korpusa izmērs un forma. Atkarībā no pielietojuma var izmantot apaļas vai SMD (uz virsmas montējamas) diodes. Viss ir atkarīgs no vajadzības un lietojuma.

Kuras diodes var pieslēgt 12 voltiem

LED praktiski nav sprieguma ierobežojumu. Tātad gandrīz jebkuru LED var pieslēgt 12 voltu strāvai. Galvenais ir ievērot noteikumus. LED spuldzēm atkarībā no krāsas un spilgtuma parasti ir nepieciešams 1,5 līdz 3,5 volti. Ja veikala plauktā redzat 12 voltu LED, jums patiesībā tiek piedāvāts vairāku secīgi savienotu kristālu komplekts.

savienojuma iespējas

Tas ir piemērots brīdis, lai iepazītos ar pieslēguma pamatiespēju.

Uz vienu rezistoru

Tipiska savienojuma shēma.

Kā jau iepriekš noskaidrojām, LED ir polarizēts. Tāpēc tas ir pieslēgts pastāvīga sprieguma barošanas avotam. Visbiežāk sastopamie tipi patērē aptuveni 10-20 mA. Tā būtībā ir galvenā detaļas īpašība. Otrais parametrs ir sprieguma kritums. Parastajām LED diodēm šis spriegums ir no 2 līdz 4 V.

Vienīgais pareizais savienojums ir ar strāvas ierobežošanas rezistoru. Tas jāizvēlas saskaņā ar Oma likumu. Pretestību aprēķina kā starpību starp avota spriegumu un sprieguma kritumu, kas dalīta ar diodes maksimālās strāvas un drošības koeficienta (parasti 0,75) reizinājumu.

Oma likums: "strāvas daudzums ķēdes posmā ir tieši proporcionāls spriegumam, kas pielikts šim posmam, un apgriezti proporcionāls tā pretestībai".

Ir jāaprēķina arī rezistora jauda. To aprēķina, izmantojot vienkāršu formulu: Avota sprieguma un sprieguma krituma kvadrāta starpība, kas dalīta ar pretestību omos.

Vairāku LED savienošana virknē

Sērijas elektroinstalācijas shēma.

Sērijveida vadu savienošana ir divu vai vairāku LED ierīkošana vienā rindā. Šajā shēmā arī tiek izmantots viens strāvas ierobežošanas rezistors. Aprēķina formula ir tāda pati kā vienai diodei, taču sprieguma kritums tiek summēts.

Kā piemēru ņemsim mūsu teorētisko balto LED 3 voltu un 20 mA. Sērijveidā savienojam trīs ierīces. Tādējādi mūsu sprieguma krituma summa būs 9 volti. Atlikušos trīs voltus dalām ar 0,02 ampēra strāvu ar uzticamības koeficientu 0,75. Rezultātā mēs konstatējam, ka mums ir nepieciešams viens 200 omu rezistors.

Katra diode ar atsevišķu rezistoru

Šī ir paralēlā savienojuma shēma.

Šajā shēmā katrs LED ir savienots ar barošanas avota plusu un mīnusu. Lai gan tīmeklī ir iespējams atrast shēmas ar vienu kopējo rezistoru, praksē šāds risinājums nav praktisks. Pat vienā partijā diodes atšķiras pēc strāvas patēriņa un sprieguma krituma. Rezultātā diodu intensitāte būs atšķirīga. Pretestību aprēķina katrai diodei atsevišķi.

Kā noskaidrot LED polaritāti

Ja aplūkojat parastu apaļu gaismas diodi, pamanīsiet, ka abi kontakti nav vienāda garuma. Tas norāda uz katodu un anodu. Anoda ir garāka un ir savienota ar akumulatora vai barošanas avota pozitīvo izeju, bet katoda - ar negatīvo izeju.

Dažu veidu korpusu katodu var iezīmēt arī ar nelielu zāģa griezumu. Ir izņēmumi, tāpēc vienmēr ir vērts izlasīt instrukciju par konkrēto diodi.

Kā pieslēgties 12 voltu tīklam

Skaidra elektroinstalācijas shēma.

Elektroinstalācijas shēma LED pieslēgšanai 12V barošanas avotam neatšķiras no standarta shēmas, bet ir nepieciešams. Aprēķiniet rezistora pretestību un jaudu. Montāžas pārbaudei vai iepriekšējai testēšanai pietiek ar vienu 1 kΩ rezistoru.

Šajā piemērā mēs ņemsim visizplatītāko LED veidu - baltu LED ar maksimālo strāvu 20 mA. Spriegumam būtībā nav būtiskas nozīmes. Galvenais ir nodrošināt, lai strāva nepārsniegtu maksimāli pieļaujamos parametrus. Sprieguma kritums atkarībā no modeļa ir no 1,8 V līdz 3,6 V. Lai atvieglotu aprēķinus, ņemsim 3 voltus.

Izturība LED diodēm

Izturības aprēķina formula.

Aprēķiniet parametrus:

Barošanas sprieguma un sprieguma krituma starpība ir 12-3=9.
Maksimālās strāvas (ampēros) un uzticamības koeficienta reizinājums - 0,02*0,75=0,015.
Aprēķiniet pretestību (kohm) - 9/0,015 = 600 (kohm).

Jaudas aprēķina formula.

Rezistora jaudas aprēķināšana:

Starpība starp barošanas spriegumu un sprieguma kritumu ir 12-3=9.
Atbilstoši formulai kvadrēsim to - 9*9=81.
Dalīts ar rezistora pretestību - 81/600 = 0,135 W.

Tādējādi mums ir ideāli piemērots MRS25 rezistors (0,6 W, 600 Ω, ±1%). 2020. gada vidū tā maksās aptuveni 8 rubļus. Parasti rezistora jauda nav jāaprēķina. Tomēr ir svarīgi to darīt, lai pārbaudītu turpmāko montāžu.

Lieljaudas LED diodes pieslēgšana 12V

Savienojot modernus lieljaudas kristālus vai to mezglus, princips nemainās. Ķēdē jābūt arī slāpēšanas rezistoram. Kā piemēru var izmantot Ķīnas tirdzniecības vietās populāru LED. Tas ir vairāku paralēli savienotu kristālu kopums. Tas patērē 350 mA, un spriegums joprojām ir 3,4 volti.

Ievietojot šos parametrus mūsu formulā, mēs viegli noskaidrojam, ka mums ir nepieciešams rezistors ar pretestību 32 omi un jaudu 2,2 vati.

Efektīvs savienojums ar vienu barošanas avotu

Iepriekš jau redzējām, ka no viena barošanas avota var darbināt neierobežotu skaitu LED. Galvenais ir tas, ka ir pietiekami daudz jaudas. Tomēr vienkārši savienot spuldzes paralēli ar rezistoru katrai spuldzei ir neefektīvi. No iepriekšējā punkta mēs redzējām, ka vairāk nekā 2/3 jaudas tiek izkliedētas strāvas ierobežošanas rezistorā. Tāpēc bieži rodas jautājums, cik daudz LED var pieslēgt 12 voltiem.

Par visefektīvāko savienojumu ar 12 voltiem tiek uzskatīta virkne no trim LED, kas savienoti virknē ar vienu rezistoru. Tāda pati shēma tiek izmantota visām LED lentēm, kas darbojas no 12 V barošanas avota.

Elektroinstalācijas problēmas

Shēma LED pieslēgšanai.

Shēma LED pieslēgšanai:

Neizmantojiet strāvas ierobežošanas rezistoru. Tā kā caur gaismas diodi plūdīs pārāk liela strāva, tā drīz vien nedarbosies.
Sērijveida vadu savienošana bez rezistora. Pat ja jūs domājat, ka četru 3 V rezistoru pievienošana 12 V elektrotīklam ir laba ideja, jūs kļūdāties. Sliktas strāvas kontroles dēļ elementi ātri bojājas.
Izmantojot to pašu rezistoru, kad diodes ir savienotas paralēli. Atšķirīgo raksturlielumu dēļ diodes spīd ar atšķirīgu intensitāti. Palielināsies lūzumu skaits.

Iesakām noskatīties videoklipu par šo tēmu: Pareiza LED pieslēgšana.

Secinājums

Diožu uzticamība ir daudz augstāka nekā kvēlspuldzēm un izlādes modeļiem, taču tikai tad, ja tie ir pareizi savienoti. Tāpēc nevajadzētu aizmirst par strāvas ierobežošanas rezistora nepieciešamību, kas tiek izvēlēts pēc vienkāršas formas. Obligāti jāievēro arī polaritāte, īpaši, ja diode tiek pievienota 12 voltu ķēdē.