LED ir uzticams elements, kas darbosies efektīvi tikai tad, ja tas ir pareizi uzstādīts. 12 voltu gaismas diodes ieslēgšana jāveic īpaši uzmanīgi. Tātad, strāvu ierobežojošam rezistoram ir jābūt, nedrīkst aizmirst par polaritāti, kā arī to pašu diožu izmantošanu vienā ķēdē.

Kas tas ir

Gaismas diodes jau sen ir populāri apgaismes ķermeņi. Tas ir saistīts ar to izcilo energoefektivitāti un ilgu kalpošanas laiku (salīdzinājumā ar parastajām spuldzēm). Turklāt cenas turpina kristies, palielinoties šo priekšmetu ražošanai.

Galvenās priekšrocības:

izturība - līdz 10 gadiem nepārtraukta spīduma;
spēks - nebaidās no triecieniem un vibrācijām;
dažādība - daudzi mirdzuma izmēri un krāsas;
zems enerģijas patēriņš - apmēram 10 reizes ekonomiskāks nekā parastā spuldze ar līdzīgām īpašībām;
ugunsdrošība - zemā elektroenerģijas patēriņa dēļ tie nepārkarst, tāpēc nav spējīgi izraisīt ugunsgrēku.

LED (gaismas diode) ir gaismas diodes saīsinājums. No skolas fizikas kursa ir zināms, ka tas ir polārs. Tāpēc gaismas diode nedarbosies, ja netiks ievērota polaritāte, un pastāv arī tā sadegšanas iespēja (notiks sabojāšanās). Pusvadītāju struktūras reversais pārrāvuma spriegums ir 4-5 volti. Tajā pašā laikā tas joprojām var darboties ar pareizu savienojumu, taču tajā sāksies destruktīvi procesi, kas ievērojami samazinās kalpošanas laiku.

LED elementu tuvplāns

Vienkārši sakot, gaismas diode (LED) ir pusvadītāju ierīce, kas spīd, kad caur to tiek izlaista elektriskā strāva. Tā kā gaisma tiek ģenerēta cietā pusvadītāja materiālā, gaismas diodes tiek raksturotas kā cietvielu ierīces. Termins "cietvielu apgaismojums" atšķir šo tehnoloģiju no citiem avotiem, kuros tiek izmantoti apsildāmi pavedieni (kvēlspuldze un volframa-halogēna), kā arī gāzizlāde (luminiscences spuldzes).

Kā izvēlēties LED, lai izveidotu savienojumu ar 12 voltu spriegumu

Nepieciešamais diožu veids tiek izvēlēts, pamatojoties uz konkrētiem uzdevumiem. Tirgū ir daudz iespēju, sākot no indikatora līdz lieljaudas. Lai automašīnā apgaismotu instrumentu paneļa pogas un indikatorus, varat izmantot mazjaudas diodes. Lai apgaismotu dzīvokļa vai automašīnas interjeru, tiek izmantoti vienkārši īpaši spilgti.Uzstādīšanai galvas optikā, automašīnu dienas lukturos vai lukturīšos ir uzstādītas jaudīgas gaismas diodes.

No tehniskā viedokļa jaudas un strāvas patēriņam nav ierobežojumu. Galvenais, lai diodes spriegums nepārsniegtu barošanas avota spriegumu.

Svarīgs faktors ir korpusa izmērs un forma. Atkarībā no mērķa var izmantot apaļas diodes vai virsmas montāžas detaļas (SMD). Tas viss ir atkarīgs no vajadzībām un uzdevumiem.

Kādas diodes var pieslēgt 12 voltiem

Gaismas diodēm praktiski nav sprieguma ierobežojumu. Tāpēc gandrīz jebkuru no tiem var pieslēgt 12 voltiem. Galvenais ir ievērot noteikumus. LED spuldzēm parasti ir nepieciešami 1,5 līdz 3,5 volti atkarībā no krāsas un spilgtuma. Ja uz veikala letes redzat 12 voltu gaismas diodi, tad patiesībā jums tiek piedāvāts vairāku sērijveidā savienotu kristālu komplekts.

Savienojuma iespējas

Ir pienācis laiks iepazīties ar pamata savienojuma iespējām.

uz vienu rezistoru

Tipiska elektroinstalācijas shēma.

Kā mēs jau noskaidrojām iepriekš, LED ir polaritāte. Tāpēc tas ir savienots ar līdzstrāvas barošanas avotu. Visizplatītākie veidi patērē apmēram 10-20 mA. Patiesībā šī ir galvenā detaļas īpašība. Otrais parametrs norāda sprieguma kritumu. Parastajām gaismas diodēm tas ir diapazonā no 2 līdz 4 V.

Vienīgā pareizā savienojuma shēma ir ar strāvas ierobežojošo rezistoru. Tas ir izvēlēts saskaņā ar Oma likumu. Pretestību aprēķina kā starpību starp avota spriegumu un sprieguma kritumu, dalītu ar maksimālās diodes strāvas un drošības koeficienta reizinājumu (parasti 0,75).

Oma likums: "Strāvas daudzums ķēdes daļā ir tieši proporcionāls šai sekcijai pievadītajam spriegumam un apgriezti proporcionāls tā pretestībai."

Ir arī nepieciešams aprēķināt rezistora jaudu. To aprēķina, izmantojot vienkāršu formulu: starpība starp avota spriegumu un sprieguma kritumu kvadrātā, dalīta ar pretestību omos.

Vairāku gaismas diožu sērijveida savienojums

Seriālā savienojuma shematiskā diagramma.

Seriālais savienojums ir divu vai vairāku gaismas diožu uzstādīšana vienā rindā. Šajā shēmā tiek izmantots arī viens strāvu ierobežojošs rezistors. Aprēķina formula ir līdzīga vienai diodei, bet sprieguma kritums tiek summēts.

Piemēram, ņemsim mūsu teorētisko balto LED pie 3 voltiem un 20 mA. Mēs savienojam trīs vienības sērijveidā. Tādējādi mūsu sprieguma krituma summa būs 9 volti. Atlikušos trīs voltus dala ar strāvas stiprumu 0,02 ampēri ar uzticamības koeficientu 0,75. Rezultātā mēs uzzinām, ka mums ir nepieciešams viens 200 omu rezistors.

Katra diode uz atsevišķu rezistoru

Paralēlā savienojuma shematiskā shēma.

Šajā shēmā katra gaismas diode ir savienota ar barošanas avota plusu un mīnusu. Neskatoties uz to, ka tīmeklī var atrast shēmas ar vienu kopīgu rezistoru, praksē šāds risinājums ir nepraktisks. Pat tajā pašā partijā diodes atšķiras strāvas patēriņa un sprieguma krituma ziņā. Rezultātā mēs iegūstam atšķirīgu diožu mirdzuma intensitāti. Pretestību aprēķina katrai diodei atsevišķi.

Kā uzzināt gaismas diodes polaritāti

Aplūkojot parasto apaļo gaismas diodi, var redzēt, ka tās divām izejām ir dažādi garumi. Tādējādi tiek apzīmēts katods un anods.Anods ir garāks un ir savienots ar akumulatora vai barošanas avota pozitīvo izeju, bet katods ar negatīvo.

Arī katodu dažu veidu korpusos var marķēt ar nelielu zāģa griezumu. Ir izņēmumi, tāpēc vienmēr ir vērts izpētīt konkrētas diodes instrukcijas.

Kā pieslēgt 12 voltu spriegumu

Vizuālā savienojuma shēma.

Shēma gaismas diodes pievienošanai 12 V barošanas avotam neatšķiras no standarta, taču tā ir nepieciešama aprēķināt rezistora pretestību un jaudu. Lai pārbaudītu vai iepriekš pārbaudītu montāžu, pietiek ar vienu 1 kΩ rezistoru.

Piemēram, ņemsim visizplatītāko LED veidu - baltu ar maksimālo strāvu 20 mA. Patiesībā spriegumam nav īpašas lomas. Galvenais, lai strāva nepārsniegtu maksimāli pieļaujamos parametrus. Sprieguma kritums atkarībā no modeļa ir no 1,8 līdz 3,6 V. Aprēķinu ērtībai mēs ņemam 3 voltus.

Izturība pret gaismas diodēm

Pretestības aprēķināšanas formula.

Mēs aprēķinām parametrus:

Barošanas avota sprieguma un sprieguma krituma starpība ir 12-3=9.
Maksimālās strāvas (ampēros) un uzticamības koeficienta reizinājums ir 0,02*0,75=0,015.
Mēs aprēķinām pretestību (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).

Formula jaudas aprēķināšanai.

Rezistoru jaudas aprēķins:

Barošanas avota sprieguma un sprieguma krituma starpība ir 12-3=9.
Saskaņā ar formulu mēs kvadrātā - 9 * 9 \u003d 81.
Mēs dalām ar rezistora pretestību omos - 81/600 \u003d 0,135 W.

Tādējādi MRS25 rezistors (0,6 W, 600 omi, ± 1%) mums ir ideāli piemērots. No 2020. gada vidus tā izmaksas ir aptuveni 8 rubļi. Parasti nav nepieciešams aprēķināt rezistora jaudu. Tomēr ir svarīgi to izdarīt, lai pārbaudītu turpmāko būvniecību.

Jaudīgu LED diožu pievienošana 12V

Savienojot mūsdienu jaudīgus kristālus vai to mezglus, princips nemainās. Ķēdē jābūt arī dzēšanas rezistoram. Piemēram, varat ņemt LED, kas ir populārs Ķīnas tirdzniecības stāvos. Šis ir vairāku paralēli savienotu kristālu komplekts. Strāvas patēriņš ir 350 mA, un spriegums joprojām ir 3,4 volti.

Aizstājot parametrus mūsu formulās, mēs varam viegli uzzināt, ka mums ir jāinstalē rezistors ar pretestību 32 omi un jaudu 2,2 vati.

Efektīvs savienojums ar vienu IP

Iepriekš mēs jau noskaidrojām, ka ar vienu strāvas avotu var darbināt neierobežotu skaitu LED. Galvenais, lai jaudas pietiek. Tomēr vienkārši savienot spuldzes paralēli ar rezistoru katrai no tām ir neefektīva. Iepriekšējā punktā mēs redzējām, ka vairāk nekā 2/3 jaudas tiek izkliedētas strāvas ierobežošanas rezistorā. Tāpēc bieži rodas jautājums, cik LED var pieslēgt 12 V.

Visefektīvākais savienojums ar 12 voltiem ir trīs gaismas diožu virkne virknē ar vienu rezistoru. Visas LED sloksnes, kuras darbina 12 V barošanas avots, tiek ražotas saskaņā ar to pašu shēmu.

Savienojuma problēmas

LED savienojuma shematiskā shēma.

LED savienojuma shematiskā shēma:

Neizmantojiet strāvu ierobežojošu rezistoru. Tā kā pārāk daudz strāvas iet caur LED, tas drīz neizdosies.
Seriālais savienojums bez rezistora. Pat ja jūs domājat, ka četru 3 V rezistoru ievadīšana 12 V tīklā ir laba ideja, jūs maldāties. Vājas strāvas stipruma kontroles dēļ elementi ātri tiek iznīcināti.
Viena rezistora izmantošana, savienojot diodes paralēli. Pateicoties atšķirīgām īpašībām, diodes spīdēs ar dažādu intensitāti. Palielina iznīcināšanas ātrumu.

Mēs iesakām noskatīties video par tēmu: Pareizs gaismas diožu savienojums.

Secinājums

Gaismas diožu uzticamība ir daudz augstāka nekā kvēlspuldzēm un gāzizlādes modeļiem, taču tikai tad, ja tie ir pareizi pievienoti. Tāpēc mēs nedrīkstam aizmirst par nepieciešamību pēc strāvu ierobežojoša rezistora, kas tiek izvēlēts vienkāršā formā. Arī polaritāte ir obligāta, it īpaši, ja diode tiek piestiprināta pie 12 voltu tīkla.