Priključitev LED na 12 voltov
LED je zanesljiv element, ki bo učinkovito deloval le, če je pravilno nameščen. Posebno previdno je treba vklopiti 12-voltno LED diodo. Torej mora biti prisoten upor za omejevanje toka, ne smemo pozabiti na polarnost, pa tudi na uporabo istih diod v eni verigi.
Kaj je
LED diode so že dolgo priljubljena svetilka. To je posledica njihove odlične energetske učinkovitosti in dolge življenjske dobe (v primerjavi z običajnimi žarnicami). Poleg tega cene še naprej padajo, saj se proizvodnja teh izdelkov povečuje.
Glavne prednosti:
- vzdržljivost - do 10 let neprekinjenega sijaja;
- moč - ne boji se udarcev in vibracij;
- raznolikost - številne velikosti in barve sijaja;
- nizka poraba energije - približno 10-krat bolj ekonomična kot običajna žarnica s podobnimi lastnostmi;
- požarna varnost - zaradi nizke porabe energije se ne pregrejejo, zato ne morejo povzročiti požara.
LED (light emitting diode) je okrajšava za svetleče diode. Iz šolskega tečaja fizike je znano, da je polarna. Zato LED ne bo delovala, če se polarnost ne upošteva, obstaja pa tudi možnost njenega gorenja (prišlo bo do okvare). Povratna razpadna napetost polprevodniške strukture je 4-5 voltov. Hkrati lahko še vedno deluje s pravilno povezavo, vendar se bodo v njem začeli destruktivni procesi, kar bo znatno skrajšalo življenjsko dobo.
Preprosto povedano, svetleča dioda (LED) je polprevodniška naprava, ki sveti, ko skoznjo 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 (žarnice in volfram-halogene) ter plinsko razelektritev (fluorescenčne sijalke).
Kako izbrati LED za priključitev na 12 voltov
Zahtevana vrsta diod je izbrana na podlagi posebnih nalog. Na trgu je veliko možnosti, od indikatorjev do težkih. Za osvetlitev gumbov in indikatorjev na instrumentni plošči v avtomobilu lahko uporabite diode z nizko močjo. Za osvetlitev notranjosti stanovanja ali avtomobila se uporabljajo preprosti super svetli.Za vgradnjo v naglavno optiko, dnevne luči avtomobilov ali svetilke so nameščene močne LED diode.
S tehničnega vidika ni omejitev glede porabe moči in toka. Glavna stvar je, da napetost diode ne presega napetosti napajalnika.
Pomemben dejavnik je velikost in oblika ohišja. Glede na namen se lahko uporabijo okroglo pakirane diode ali površinsko nameščeni deli (SMD). Vse je odvisno od potreb in nalog.
Katere diode je mogoče priključiti na 12 voltov
Za LED praktično ni omejitve napetosti. Zato je skoraj vsak od njih lahko priključen 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 pultu trgovine vidite 12-voltno svetlečo diodo, potem vam je v resnici ponujena sklop več serijsko povezanih kristalov.
Možnosti povezave
Čas je, da se seznanite z osnovnimi možnostmi povezave.
na en upor
Kot smo že ugotovili zgoraj, ima LED polarnost. Zato je priključen na enosmerni napajalnik. Najpogostejši tipi porabijo približno 10-20 mA. Pravzaprav je to glavna značilnost dela. Drugi parameter označuje padec napetosti. Za navadne LED diode je v območju 2-4 V.
Edina pravilna povezovalna shema je z uporom za omejevanje toka. Izbran je po Ohmovem zakonu. Upor se izračuna kot razlika med napetostjo vira in padcem napetosti, deljena z zmnožkom največjega toka diode in varnostnega faktorja (običajno 0,75).
Ohmov zakon: "Količina toka v odseku vezja je neposredno sorazmerna z napetostjo, ki se uporablja na tem odseku, in obratno sorazmerna z njegovim uporom."
Prav tako je treba izračunati moč upora. Izračuna se s preprosto formulo: razlika med napetostjo vira in padcem napetosti na kvadrat, deljena z uporom v ohmih.
Serijska povezava več LED diod
Serijska povezava je namestitev dveh ali več LED diod v eni vrsti. To vezje uporablja tudi en sam upor za omejevanje toka. Formula za izračun je podobna za eno diodo, vendar se padec napetosti sešteje.
Na primer, vzemimo našo teoretično belo LED pri 3 volti in 20 mA. Tri enote povežemo zaporedno. Tako bo vsota našega padca napetosti 9 voltov. Preostanek treh voltov je deljen s trenutno močjo 0,02 ampera s faktorjem zanesljivosti 0,75. Kot rezultat ugotovimo, da potrebujemo en 200 ohmski upor.
Vsaka dioda na ločen upor
V tem vezju je vsaka LED povezana s plusom in minusom napajalnika. Kljub temu, da je na spletu mogoče najti vezja z enim skupnim uporom, je v praksi takšna rešitev nepraktična. Tudi v isti seriji se diode razlikujejo glede na porabo toka in padec napetosti. Posledično dobimo različno intenzivnost sijaja diod. Upor se izračuna za vsako diodo posebej.
Kako ugotoviti polarnost LED
Če pogledate navadno okroglo svetlečo diodo, lahko vidite, da imata njena dva izhoda različno dolžino. Tako sta označeni katoda in anoda.Anoda je daljša in je povezana s pozitivnim izhodom baterije oziroma napajalnika, katoda pa z negativnim.
Tudi katodo na nekaterih vrstah ohišij je mogoče označiti z majhnim rezom žage. Obstajajo izjeme, zato je vedno vredno preučiti navodila za določeno diodo.
Kako se priključiti na 12 voltov
Shema za priključitev LED na vir napajanja 12 V se ne razlikuje od standardne, vendar je potrebna izračunajte upor in moč upora. Za preverjanje ali predhodno testiranje sklopa zadostuje en upor 1 kΩ.
Na primer, vzemimo najpogostejšo vrsto LED - belo z največjim tokom 20 mA. Pravzaprav napetost ne igra posebne vloge. Glavna stvar je, da tok ne presega najvišjih dovoljenih parametrov. Padec napetosti, odvisno od modela, je od 1,8 do 3,6 V. Za udobje izračunov vzamemo 3 volte.
Odpornost za LED
Izračunamo parametre:
- Razlika med napajalno napetostjo in padcem napetosti je 12-3=9.
- Zmnožek največjega toka (amperov) in faktorja zanesljivosti je 0,02*0,75=0,015.
- Izračunamo upor (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).
Izračun moči upora:
- Razlika med napajalno napetostjo in padcem napetosti je 12-3=9.
- Po formuli kvadratiramo - 9 * 9 \u003d 81.
- Delimo z uporom upora v ohmih - 81/600 \u003d 0,135 W.
Tako je za nas idealen upor MRS25 (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%). Od sredine leta 2020 je njegov strošek približno 8 rubljev. Običajno ni treba izračunati moči upora. Vendar je pomembno, da to storite za testiranje prihodnje gradnje.
Priključitev močnih LED diod na 12V
Pri povezovanju sodobnih močnih kristalov ali njihovih sklopov se načelo ne spremeni. V vezju mora biti prisoten tudi gasilni upor. Na primer, lahko vzamete LED, ki je priljubljena na kitajskih trgovskih prostorih. To je sklop več vzporedno povezanih kristalov. Trenutni tok je 350 mA, napetost pa je še vedno 3,4 volta.
Če zamenjamo parametre v naših formulah, zlahka ugotovimo, da moramo namestiti upor z uporom 32 ohmov in močjo 2,2 vata.
Učinkovita povezava z enim IP-jem
Zgoraj smo že ugotovili, da lahko z enim virom napajanja napajamo neomejeno število LED diod. Glavna stvar je imeti dovolj moči. Vendar je preprosto povezovanje žarnic vzporedno z uporom za vsako od njih neučinkovito. Iz prejšnje točke smo videli, da se več kot 2/3 moči razprši v tokovnem omejevalnem uporu. Zato se pogosto postavlja vprašanje, koliko LED diod je mogoče priključiti na 12 V.
Najučinkovitejša povezava na 12 voltov je niz treh LED diod v seriji z enim uporom. Vsi LED trakovi, ki jih napaja 12 V napajalnik, so izdelani po isti shemi.
Težave s povezavo
Shematski diagram povezave LED:
- Ne uporabljajte upora za omejevanje toka. Ker bo skozi LED prešlo preveč toka, bo kmalu odpovedala.
- Serijska povezava brez upora. Tudi če mislite, da je napajanje štirih 3V uporov v 12V omrežje dobra ideja, se motite. Zaradi šibkega nadzora jakosti toka se elementi hitro uničijo.
- Uporaba enega upora pri vzporednem povezovanju diod. Zaradi razlik v lastnostih bodo diode svetile z različno intenzivnostjo. Poveča stopnjo uničenja.
Svetujemo vam, da si ogledate videoposnetek na temo: Pravilna povezava LED.
Zaključek
Zanesljivost LED diod je veliko višja od žarnic z žarilno nitko in modelov s plinskim praznjenjem, vendar le, če so pravilno priključene. Zato ne smemo pozabiti na potrebo po tokovnem omejevalnem uporu, ki je izbran v preprosti obliki. Obvezna je tudi polarnost, še posebej pri montaži diode na 12-voltno omrežje.
