LED je zanesljiv element, ki bo učinkovito deloval le, če je pravilno nameščen. Preklapljanje 12-voltne LED je treba opraviti še posebej previdno. Tako mora obstajati upor za omejevanje toka, ne smete pozabiti na polarnost, pa tudi na uporabo enakih diod v istem vezju.

kaj je

LED diode so že dolgo priljubljene svetlobne naprave. To je posledica njihove odlične energetske učinkovitosti in dolge življenjske dobe (v primerjavi z običajnimi žarnicami). Poleg tega cene še naprej padajo, ko se proizvodnja teh izdelkov povečuje.

Glavne prednosti so:

vzdržljivost - do 10 let neprekinjenega sijaja;
vzdržljivost - ne boji se udarcev in vibracij;
raznolikost - veliko velikosti in barv svetlobe;
Nizka poraba energije - je 10-krat bolj varčna od navadne žarnice s podobnimi lastnostmi;
požarna varnost - zaradi nizke porabe energije se ne pregrejejo, zato ne morejo povzročiti požara.

LED (light emitting diode) je okrajšava za light emitting diode. Iz šolskega tečaja fizike je znano, da je polarna.Zato LED dioda ne bo delovala, če se ne upošteva polarnost in obstaja velika verjetnost, da bo izgorela (okvara). Povratna prebojna napetost polprevodniške strukture je 4-5 voltov. Še vedno lahko deluje, če je pravilno priključen, vendar bo postal uničujoč in to bo znatno skrajšalo njegovo življenjsko dobo.

LED element od blizu

Preprosto povedano, svetleča dioda (LED) je polprevodniška naprava, ki sveti, ko skozi njo teče električni tok. Ker svetloba nastaja v trdnem polprevodniškem materialu, so LED diode opisane kot polprevodniške naprave. Izraz "polprevodniška razsvetljava" razlikuje to tehnologijo od drugih virov, ki uporabljajo ogrevane žarilne nitke (žarilne niti in volfram-halogenske) in sijalke na praznjenje (fluorescentne).

Kako izbrati LED za priključitev na 12 voltov

Zahtevane vrste diod so izbrane na podlagi specifičnih nalog. Na trgu je veliko možnosti, od indikatorskih do težkih. Za osvetlitev gumbov in indikatorjev na armaturni plošči v avtu lahko uporabite diode majhne moči. Enostavne supersvetle diode se uporabljajo za osvetlitev notranjosti stanovanja ali avtomobila. Za vgradnjo v optiko glave, dnevne luči v avtomobilih ali v svetilkah so nastavljene LED diode visoke moči.

S tehničnega vidika ni omejitev glede moči in porabe toka. Glavna stvar je, da napetost diode ne presega napetosti napajalnika.

Pomemben dejavnik je velikost in oblika ohišja. Odvisno od uporabe se lahko uporabljajo diode z okroglim ohišjem ali deli SMD. Vse je odvisno od potrebe in uporabe.

Katere diode lahko priključimo na 12 voltov

Omejitve napetosti za LED diode praktično ni. Zato je skoraj vsakega od njih mogoče priključiti na 12 voltov. Glavna stvar je upoštevati pravila. LED žarnice običajno potrebujejo 1,5 do 3,5 voltov, odvisno od barve in svetlosti. Če na prodajnem pultu opazite 12-voltno svetlečo diodo, vam dejansko ponujajo sklop več zaporedno povezanih kristalov.

Možnosti ožičenja

Pravi čas je, da se seznanite z osnovnimi možnostmi povezave.

Na en sam upor

Tipičen diagram povezave.

Kot smo že ugotovili zgoraj, ima LED polarnost. Zato je priključen na napajalnik s konstantno napetostjo. Najpogostejši tipi porabijo približno 10-20 mA. Pravzaprav - to je glavna značilnost dela. Drugi parameter je padec napetosti. Za običajne LED je v območju 2-4 V.

Edina pravilna shema ožičenja je z uporom za omejevanje toka. Izbrana je po Ohmovem zakonu. Upor se izračuna kot razlika napetosti vira in padca napetosti, deljena s produktom največjega toka diode in faktorja zanesljivosti (običajno 0,75).

Ohmov zakon: "količina toka v odseku vezja je neposredno sorazmerna z napetostjo, ki se uporablja za ta odsek, in obratno sorazmerna z njegovim uporom."

Prav tako je treba izračunati moč upora. Izračuna se s preprosto formulo: razlika napetosti vira in padca napetosti na kvadrat deljena z uporom v ohmih.

Zaporedna povezava več LED

Shematski diagram serijske povezave.

Ožičenje v seriji je namestitev dveh ali več LED v eni vrsti. To vezje uporablja tudi en sam upor za omejevanje toka. Formula za izračun je podobna za posamezno diodo, vendar se padec napetosti sešteje.

Vzemimo za primer našo teoretično belo LED za 3 volte in 20 mA. Vežemo tri enote zaporedno. Torej bo vsota našega padca napetosti 9 voltov. Preostale tri volte delimo s tokom 0,02 ampera s faktorjem zanesljivosti 0,75. Rezultat tega je, da bomo potrebovali en 200 ohmski upor.

Vsaka dioda na ločen upor

To je shematski diagram vzporedne povezave.

V tem vezju je vsaka LED povezana s plusom in minusom napajalnika.Čeprav lahko na spletu najdete sheme z enim skupnim uporom, v praksi ta rešitev ni praktična. Tudi v eni seriji se diode razlikujejo po porabi toka in padcu napetosti. Posledično dobimo različno intenzivnost sijanja diod. Upor se izračuna za vsako diodo posebej.

Kako vedeti polarnost LED

Če pogledate navadno okroglo svetlečo diodo, boste opazili, da imata dva vodnika različno dolgi. Tako sta označeni katoda in anoda. Anoda je daljša in je povezana s pozitivnim izhodom baterije ali napajalnika, katoda pa z negativnim.

Tudi katoda na nekaterih vrstah ohišij je lahko označena z majhnim rezom. Obstajajo izjeme, zato je vedno dobro preučiti navodila za določeno diodo.

Kako se priključiti na 12 voltov

Ilustrativni diagram povezave.

Shema priključitve diode na 12 V napajalnik se ne razlikuje od standardne, vendar je potrebna izračunaj upor in moč upora. Za preverjanje ali predtestiranje sklopa je dovolj en upor 1 kOhm.

Za primer bomo vzeli najpogostejšo vrsto LED, belo LED z največjim tokom 20 mA. Pravzaprav napetosti ne igrajo pomembne vloge. Glavna stvar je, da tok ne sme preseči največjih dovoljenih parametrov. Padec napetosti je od 1,8 do 3,6 voltov, odvisno od modela. Za lažji izračun bomo vzeli 3 volte.

Odpornost za LED

Formula za izračun upora.

Izračunamo parametre:

Razlika napajalne napetosti in padca napetosti je 12-3=9.
Produkt največjega toka (amperov) in faktorja zanesljivosti - 0,02*0,75=0,015.
Izračunajte upor (kOhm) - 9/0,015 = 600 (kOhm).

Formula za izračun moči.

Izračun moči upora:

Razlika v napajalni napetosti in padcu napetosti je 12-3=9.
Po formuli na kvadrat - 9*9=81.
Delite z uporom upora v ohmih - 81/600=0,135 W.

Torej bi bil upor MRS25 (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) popoln za nas. Sredi leta 2020 je njegov strošek približno 8 rubljev. Običajno ni treba izračunati moči upora. Kljub temu je pomembno, da to storite, da preizkusite prihodnji sklop.

Priključitev visoko zmogljivih LED diod na 12V

Pri povezovanju sodobnih visokozmogljivih kristalov ali njihovih sklopov se princip ne spremeni. V vezju mora biti prisoten tudi dušilni upor. Na primer, lahko vzamete priljubljeno LED na kitajskih trgih. To je sklop več vzporedno povezanih kristalov. Poraba toka je 350 mA, napetost pa še vedno 3,4 volta.

Če parametre nadomestimo v našo formulo, zlahka ugotovimo, da bomo potrebovali upor z uporom 32 ohmov in močjo 2,2 W.

Učinkovita povezava z enim napajalnikom

Zgoraj smo že ugotovili, da lahko na en napajalnik napajate neomejeno število LED diod. Glavna stvar je, da je dovolj moči. Vendar pa je preprosta vzporedna povezava žarnic z uporom za vsako od njih neučinkovita. Iz prejšnje točke smo videli, da več kot 2/3 moči razprši tokovni omejevalni upor. Zato se pogosto postavlja vprašanje, koliko skupnih LED diod je mogoče priključiti na 12 voltov.

Najučinkovitejša povezava na 12 voltov se šteje za verigo treh LED v seriji z enim uporom. Ista shema se uporablja za vse LED trakove, ki delujejo iz 12-voltnega napajanja.

Težave z ožičenjem

Shema vezja za priključitev LED.

Shema vezja za priključitev LED:

Ne uporabljajte upora za omejevanje toka. Ker bo skozi LED steklo preveč toka, bo kmalu odpovedala.
Ožičenje v seriji brez upora. Tudi če mislite, da je priključitev štirih 3-voltnih uporov v 12-voltno vezje dobra ideja, se motite. Zaradi slabe kontrole toka se elementi hitro pokvarijo.
Uporaba istega upora, ko so diode povezane vzporedno. Zaradi razlik v karakteristikah bodo diode svetile z različno jakostjo. Stopnja zlomov se bo povečala.

Svetujemo, da si ogledate video na temo: Pravilna povezava LED.

Zaključek

Zanesljivost LED je veliko višja od modelov z žarilno nitko in plinskim praznjenjem, vendar le, če so pravilno priključeni. Zato ne smete pozabiti na potrebo po uporu za omejevanje toka, ki je izbran v preprosti obliki. Obvezno je tudi upoštevanje polarnosti, še posebej pri montaži diode na 12-voltno vezje.