LED csatlakoztatása 12 voltra
A LED egy megbízható elem, amely csak akkor működik hatékonyan, ha megfelelően van felszerelve. A 12 voltos LED bekapcsolását különös gonddal kell végezni. Tehát áramkorlátozó ellenállásnak kell lennie, nem szabad megfeledkezni a polaritásról, valamint az azonos diódák egy láncban való használatáról.
Ami
A LED-ek régóta népszerű világítótestek. Ez kiváló energiahatékonyságuknak és hosszú élettartamuknak köszönhető (a hagyományos izzókhoz képest). Ezen túlmenően az árak tovább esnek, ahogy e cikkek gyártása nő.
Fő előnyei:
- tartósság - akár 10 év folyamatos ragyogás;
- erő - nem fél a sokktól és a vibrációtól;
- változatosság - sokféle méretű és színű ragyogás;
- alacsony energiafogyasztás - körülbelül 10-szer gazdaságosabb, mint egy hasonló jellemzőkkel rendelkező hagyományos izzó;
- tűzbiztonság - az alacsony fogyasztás miatt nem melegednek túl, ezért nem képesek tüzet okozni.
A LED (light emitting diode) a fénykibocsátó dióda rövidítése. Az iskolai fizika tantárgyból ismert, hogy poláris. Ezért a LED nem fog működni, ha nem tartják be a polaritást, és fennáll az égés lehetősége is (meghibásodás következik be). A félvezető szerkezet fordított áttörési feszültsége 4-5 volt. Ugyanakkor a megfelelő csatlakozással továbbra is működhet, azonban romboló folyamatok indulnak el benne, amelyek jelentősen csökkentik az élettartamot.
Egyszerűen fogalmazva, a fénykibocsátó dióda (LED) egy félvezető eszköz, amely világít, amikor elektromos áram halad át rajta. Mivel a fény szilárd félvezető anyagban keletkezik, a LED-eket szilárdtest-eszközöknek nevezik. A "szilárdtest-világítás" kifejezés megkülönbözteti ezt a technológiát más forrásoktól, amelyek fűtött izzószálakat (izzólámpa és volfrám-halogén), valamint gázkisülést (fluoreszkáló lámpák) használnak.
Hogyan válasszunk LED-et a 12 voltos feszültséghez
A kívánt típusú diódák kiválasztása konkrét feladatok alapján történik. Számos lehetőség van a piacon, az indikátortól a nehéz teherbírásig. Az autó műszerfalán lévő gombok és jelzőfények megvilágításához alacsony fogyasztású diódákat használhat. Egy lakás vagy autó belsejének megvilágításához egyszerű szuperfényeseket használnak.A fejoptikába, az autók nappali fényszóróiba vagy a zseblámpákba való beszereléshez erős LED-eket szerelnek fel.
Technikai szempontból nincs korlátozás a teljesítményre és az áramfelvételre. A lényeg az, hogy a dióda feszültsége ne haladja meg a tápegység feszültségét.
Fontos tényező a tok mérete és alakja. A céltól függően körbecsomagolt diódák vagy felületre szerelt alkatrészek (SMD) használhatók. Minden az igényektől és a feladatoktól függ.
Milyen diódákat lehet 12 voltra csatlakoztatni
A LED-eknél gyakorlatilag nincs feszültségkorlát. Ezért szinte bármelyikük csatlakoztatható 12 voltra. A legfontosabb a szabályok betartása. A LED izzók általában 1,5-3,5 voltot igényelnek a színtől és a fényerőtől függően. Ha egy 12 voltos fénykibocsátó diódát lát az üzlet pultján, akkor valójában több, sorba kapcsolt kristályból álló szerelvényt kínálnak.
Csatlakozási lehetőségek
Ideje megismerkedni az alapvető csatlakozási lehetőségekkel.
egy ellenállásra
Mint fentebb már megtudtuk, a LED-nek van polaritása. Ezért egyenáramú tápegységhez csatlakozik. A leggyakoribb típusok körülbelül 10-20 mA-t fogyasztanak. Valójában ez a fő jellemzője az alkatrésznek. A második paraméter a feszültségesést jelzi. A hagyományos LED-eknél ez 2-4 V tartományban van.
Az egyetlen helyes csatlakozási séma egy áramkorlátozó ellenállás. Ohm törvénye szerint van kiválasztva. Az ellenállást úgy számítják ki, hogy a forrásfeszültség és a feszültségesés különbsége osztva a maximális diódaáram és a biztonsági tényező szorzatával (általában 0,75).
Ohm törvénye: "Az áramerősség egy áramköri szakaszban egyenesen arányos az erre a szakaszra adott feszültséggel, és fordítottan arányos az ellenállásával."
Ki kell számítani az ellenállás teljesítményét is. Kiszámítása egy egyszerű képlettel történik: a forrásfeszültség és a feszültségesés közötti különbség négyzetével osztva az ellenállással (ohmban).
Több LED soros csatlakoztatása
A soros csatlakozás két vagy több LED beépítése egy sorban. Ez az áramkör is egyetlen áramkorlátozó ellenállást használ. A számítási képlet hasonló egyetlen diódára, de a feszültségesést összegzik.
Vegyük például az elméleti fehér LED-ünket 3 volton és 20 mA-en. Három egységet kötünk sorba. Így a feszültségesésünk összege 9 volt lesz. A maradék három voltot elosztjuk a 0,02 amperes áramerősséggel, 0,75 megbízhatósági tényezővel. Ennek eredményeként kiderül, hogy szükségünk van egy 200 ohmos ellenállásra.
Minden dióda külön ellenálláshoz
Ebben az áramkörben minden LED a tápegység plusz és mínusz pontjához csatlakozik. Annak ellenére, hogy egy közös ellenállású áramkörök megtalálhatók a weben, a gyakorlatban egy ilyen megoldás nem praktikus. Még ugyanabban a tételben is különböznek a diódák az áramfelvétel és a feszültségesés tekintetében. Ennek eredményeként a diódák izzásának eltérő intenzitását kapjuk. Az ellenállást minden diódára külön számítják ki.
Hogyan lehet megtudni a LED polaritását
Ha egy közönséges kerek fénykibocsátó diódát nézünk, láthatjuk, hogy a két kimenete eltérő hosszúságú. Így a katód és az anód kijelölésre kerül.Az anód hosszabb, és az akkumulátor vagy tápegység pozitív kimenetéhez, a katód pedig a negatívhoz csatlakozik.
Ezenkívül bizonyos típusú esetekben a katód egy kis fűrészvágással jelölhető. Vannak kivételek, ezért mindig érdemes áttanulmányozni az adott diódára vonatkozó utasításokat.
Hogyan csatlakoztassuk a 12 voltos feszültséget
A LED 12 V-os áramforráshoz való csatlakoztatásának sémája nem különbözik a szabványostól, de szükséges Számítsa ki az ellenállás ellenállását és teljesítményét. Az összeállítás ellenőrzéséhez vagy előzetes teszteléséhez elegendő egy 1 kΩ-os ellenállás.
Vegyük például a legelterjedtebb LED-típust - fehéret, maximum 20 mA áramerősséggel. Valójában a feszültség nem játszik különösebb szerepet. A lényeg az, hogy az áramerősség ne haladja meg a maximális megengedett paramétereket. A feszültségesés a modelltől függően 1,8-3,6 V. A számítások megkönnyítése érdekében 3 voltot veszünk.
Ellenállás a LED-ekhez
Kiszámoljuk a paramétereket:
- A tápfeszültség és a feszültségesés közötti különbség 12-3=9.
- A maximális áramerősség (amper) és a megbízhatósági tényező szorzata 0,02*0,75=0,015.
- Kiszámítjuk az ellenállást (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).
Az ellenállás teljesítmény számítása:
- A tápfeszültség és a feszültségesés közötti különbség 12-3=9.
- A képlet szerint négyzetet adunk - 9 * 9 \u003d 81.
- Osztjuk az ellenállás ohmban mért ellenállásával - 81/600 \u003d 0,135 W.
Így számunkra ideális az MRS25 ellenállás (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%). 2020 közepétől a költsége körülbelül 8 rubel. Általában nincs szükség az ellenállás teljesítményének kiszámítására. Ezt azonban fontos megtenni egy jövőbeli build teszteléséhez.
Erőteljes LED diódák csatlakoztatása 12V-hoz
A modern nagy teljesítményű kristályok vagy szerelvényeik csatlakoztatásakor az elv nem változik. Az áramkörben kioltó ellenállásnak is jelen kell lennie. Például veheti a LED-et, amely népszerű a kínai kereskedési padlókon. Ez több, párhuzamosan kapcsolt kristályból álló összeállítás. Az áramfelvétel 350 mA és a feszültség továbbra is 3,4 volt.
A képleteinkben szereplő paramétereket behelyettesítve könnyen rájöhetünk, hogy 32 ohm ellenállású, 2,2 watt teljesítményű ellenállást kell beszerelnünk.
Hatékony kapcsolat egyetlen IP-vel
Fentebb már megtudtuk, hogy egy áramforrásból korlátlan számú LED táplálható. A lényeg, hogy legyen elég erő. Az izzók egyszerű párhuzamos csatlakoztatása azonban mindegyik ellenállásával nem hatékony. Az előző pontból láttuk, hogy a teljesítmény több mint 2/3-a disszipálódik az áramkorlátozó ellenállásban. Ezért gyakran felmerül a kérdés, hogy hány LED csatlakoztatható 12 V-ra.
A 12 voltos feszültség leghatékonyabb csatlakoztatása három LED-ből álló sorozat, amelyek sorba kapcsolnak egy ellenállással. Minden 12 V-os tápegységről táplált LED szalag ugyanazon séma szerint készül.
Csatlakozási problémák
LED csatlakozás sematikus rajza:
- Ne használjon áramkorlátozó ellenállást. Mivel túl sok áram megy át a LED-en, hamarosan meghibásodik.
- Soros csatlakozás ellenállás nélkül. Még ha úgy gondolja is, hogy jó ötlet négy 3 V-os ellenállás betáplálása egy 12 V-os hálózatba, téved. Az áramerősség gyenge szabályozása miatt az elemek gyorsan tönkremennek.
- Egy ellenállás használata diódák párhuzamos csatlakoztatásakor. A jellemzők különbségei miatt a diódák különböző intenzitással világítanak. Növeli a pusztítás sebességét.
Javasoljuk, hogy nézzen meg egy videót a következő témában: A LED-ek megfelelő csatlakoztatása.
Következtetés
A LED-ek megbízhatósága sokkal magasabb, mint az izzólámpák és a gázkisüléses modellek, de csak akkor, ha megfelelően csatlakoztatják. Ezért nem szabad megfeledkeznünk az áramkorlátozó ellenállás szükségességéről, amelyet egyszerű formában választanak ki. A polaritás is kötelező, különösen a dióda 12 voltos hálózatra szerelésekor.
