Правильная схема подключения светодиодов: последовательно или параллельно
Самое правильное подключение нескольких светодиодов — последовательное. Сейчас объясню почему.
Дело в том, что определяющим параметром любого светодиода является его рабочий ток. Именно от тока через светодиод зависит то, какова будет мощность (а значит и яркость) светодиода. Именно превышение максимального тока приводит к чрезмерному повышению температуры кристалла и выходу светодиода из строя — быстрому перегоранию либо постепенному необратимому разрушению (деградации).
Ток — это главное. Он указан в технических характеристиках светодиода (datasheet). А уже в зависимости от тока, на светодиоде будет то или иное напряжение. Напряжение тоже можно найти в справочных данных, но его, как правило, указывают в виде некоторого диапазона, потому что оно вторично.
Для примера, заглянем в даташит светодиода 2835:
Как видите, прямой ток указан четко и определенно — 180 мА. А вот напряжение питания светодиодов при таком токе имеет некоторый разброс — от 2.
Получается, что для того, чтобы задать требуемый режим работы светодиода, нужно обеспечить протекание через него тока определенной величины. Следовательно, для питания светодиодов нужно использовать источник тока, а не напряжения.
Источник тока (или генератор тока) — источник электрической энергии, который поддерживает постоянное значение силы тока через нагрузку с помощью изменения напряжения на своем выходе. Если сопротивление нагрузки, например, возрастает, источник тока автоматически повышает напряжение таким образом, чтобы ток через нагрузку остался неизменным и наоборот. Источники тока, которыми запитывают светодиоды, еще называют драйверами.
Конечно, к светодиоду можно подключить источник стабилизированного напряжения (например, выход лабораторного блока питания), но тогда нужно точно знать какой величины должно быть напряжение для получения заданного тока через светодиод.
Например, в нашем примере со светодиодом 2835, можно было бы подать на него где-то 2.
5 В и постепенно повышать напругу до тех пор, пока ток не станет оптимальным (150-180 мА).
Так делать можно, но в этом случае придется настраивать выходное напряжение блока питания под каждый конкретный светодиод, т.к. все они имеют технологический разброс параметров. Если, подключив к одному светодиоду 3.1В, вы получили максимальный ток в 180 мА, то это не значит, что поменяв светодиод на точно такой же из той же партии, вы не сожжёте его (т.к. ток через него при напряжении 3.1В запросто может превысить максимально допустимое значение).
К тому же необходимо очень точно поддерживать напряжение на выходе блока питания, что накладывает определенные требования к его схемотехнике. Превышение заданного напряжения всего на 10% почти гарантированно приведет к перегреву и выходу светодиода из строя, так как ток при этом превысит все мыслимые значения.
Вот прекрасная иллюстрация к вышесказанному:
А самое неприятное то, что проводимость любого светодиода (который по сути является p-n-переходом) находится в очень сильной зависимости от температуры.
На практике это приводит к тому, что по мере разогрева светодиода, ток через него начинает неумолимо возрастать. Чтобы вернуть ток к требуемому значению, придется понижать напряжение. В общем, как ни крути, а без контроля тока никак не обойтись.
Поэтому самым правильным и простым решением будет использовать для подключения светодиодов драйвера тока (он же источник тока). И тогда будет совершенно неважно, какой вы возьмете светодиод и каким будет прямое напряжение на нем. Нужно просто найти драйвер на нужный ток и дело в шляпе.
Теперь, возвращаемся к главному вопросу статьи — почему все-таки последовательное подключение, а не параллельное? Давайте посмотрим, в чем разница.
Параллельное подключение
При параллельном подключении светодиодов, напряжение на них будет одинаковым. А так как не существует двух диодов с абсолютно одинаковыми характеристиками, то будет наблюдаться следующая картина: через какой-то светодиод будет идти ток ниже номинального (и светить он будет так себе), зато через соседний светодиод будет херачить ток в два раза превышающий максимальный и через полчаса он сгорит (а может и быстрее, если повезет).
Очевидно, что такого неравномерного распределения мощностей нужно избегать.
Для того, чтобы существенно сгладить разброс в ТТХ светодиодов, лучше подключать их через ограничительные резисторы. Напряжение блока питания при этом может быть существенно выше прямого напряжения на светодиодах. Как подключать светодиоды к источнику питания показано на схеме:
Проблема такой схемы подключения светодиода в том, что чем больше разница между напряжением блока питания и напряжением на диодах, тем больше бесполезной мощности рассеивается на ограничительных резисторах и тем, соответственно, ниже КПД всей схемы.
Ограничение тока происходит по простой схеме: повышение тока через светодиод приводит к повышению тока и через резистор тоже (т.к. они включены последовательно). На резисторе увеличивается падение напряжения, а на светодиоде, соответственно, уменьшается (т.к. общее напряжение постоянно). Уменьшение напряжения на светодиоде автоматически приводит к снижению тока.
Так все и работает.
В общем, сопротивление резисторов рассчитывается по закону Ома. Разберем на конкретном примере. Допустим, у нас есть светодиод с номинальным током 70 мА, рабочее напряжение при таком ток равно 3.6 В (это все берем из даташита к светодиоду). И нам нужно подключить его к 12 вольтам. Значит, нам нужно рассчитать сопротивление резистора:
Получается, что для питания светодиода от 12 вольт нужно подключить его через 1-ваттный резистор на 120 Ом.
Точно таким же образом, можно посчитать, каким должно быть сопротивление резистора под любое напряжение. Например, для подключение светодиода к 5 вольтам сопротивление резистора надо уменьшить до 24 Ом.
Значения резисторов под другие токи можно взять из таблицы (расчет производился для светодиодов с прямым напряжением 3.3 вольта):
| Uпит | ILED | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 мА | 10 мА | 20 мА | 30 мА | 50 мА | 70 мА | 100 мА | 200 мА | 300 мА | |
| 5 вольт | 340 Ом | 170 Ом | 85 Ом | 57 Ом | 34 Ом | 24 Ом | 17 Ом | 8..jpg) 5 Ом | 5.7 Ом |
| 12 вольт | 1.74 кОм | 870 Ом | 435 Ом | 290 Ом | 174 Ом | 124 Ом | 87 Ом | 43 Ом | 29 Ом |
| 24 вольта | 4.14 кОм | 2.07 кОм | 1.06 кОм | 690 Ом | 414 Ом | 296 Ом | 207 Ом | 103 Ом | 69 Ом |
При подключении светодиода к переменному напряжению (например, к сети 220 вольт), можно повысить КПД устройства, взяв вместо балластного резистора (активного сопротивления) неполярный конденсатор (реактивное сопротивление). Подробно и с конкретными примерами мы разбирали этот момент в статье про подключение светодиода к 220 В.
Последовательное подключение
При последовательном же подключении светодиодов через них протекает один и тот же ток. Количество светодиодов не имеет значение, это может быть всего один светодиод, а может быть 20 или даже 100 штук.
Например, мы можем взять один светодиод 2835 и подключить его к драйверу на 180 мА и светодиод будет работать в нормальном режиме, отдавая свою максимальную мощность. А можем взять гирлянду из 10 таких же светодиодов и тогда каждый светодиод также будет работать в нормальном паспортном режиме (но общая мощность светильника, конечно, будет в 10 раз больше).
Ниже показаны две схемы включения светодиодов, обратите внимание на разницу напряжений на выходе драйвера:
Так что на вопрос, каким должно быть подключение светодиодов, последовательным или параллельным, может быть только один правильный ответ — конечно, последовательным!
Количество последовательно подключенных светодиодов ограничено только возможностями самого драйвера.
Идеальный драйвер может бесконечно повышать напряжение на своем выходе, чтобы обеспечить нужный ток через нагрузку, поэтому к нему можно подключить бесконечное количество светодиодов. Ну а реальные устройства, к сожалению, имеют ограничение по напряжению не только сверху, но и снизу.
Вот пример готового устройства:
Мы видим, что драйвер способен регулировать выходное напряжение только лишь в пределах 64…106 вольт. Если для поддержания заданного тока (350 мА) нужно будет поднять напряжение выше 106 вольт, то облом. Драйвер выдаст свой максимум (106В), а уж какой при этом будет ток — это от него уже не зависит.
И, наоборот, к такому led-драйверу нельзя подключать слишком мало светодиодов. Например, если подключить к нему цепочку из 10-ти последовательно включенных светодиодов, драйвер никак не сможет понизить свое выходное напряжение до необходимых 32-36В. И все десять светодидов, скорее всего, просто сгорят.
Наличие минимального напряжения объясняется (в зависимости от схемотехнического решения) ограничениями мощности выходного регулирующего элемента либо выходом за предельные режимы генерации импульсного преобразователя.
Разумеется, драйверы могут быть на любое входное напряжение, не обязательно на 220 вольт. Вот, например, драйвер превращающий любой источник постоянного напряжения (блок питания) от 6 до 20 вольт в источник тока на 3 А:
Вот и все.
Теперь вы знаете, как включить светодиод (один или несколько) — либо через токоограничительный резистор, либо через токозадающий драйвер.
Как выбрать нужный драйвер?
Тут все очень просто. Выбирать нужно всего лишь по трем параметрам:
- выходной ток;
- максимальное выходное напряжение;
- минимальное выходное напряжение.
Выходной (рабочий) ток драйвера светодиодов — это самая важная характеристика. Ток должен быть равен оптимальному току для светодиодов.
Например, в нашем распоряжении оказалось 10 штук полноспектральных светодиодов для фитолампы:
Номинальный ток этих диодов — 700 мА (берется из справочника). Следовательно, нам нужен драйвер тока на 700 мА. Ну или чуточку меньше, чтобы продлить срок жизни светодиодов.
Максимальное выходное напряжение драйвера должно быть больше, чем суммарное прямое напряжение всех светодиодов. Для наших фитосветодиодов прямое напряжение лежит в диапазоне 3…4 вольта. Берем по-максимуму: 4В х 10 = 40В. Наш драйвер должен быть в состоянии выдать не менее 40 вольт.
Минимальное напряжение, соответственно, рассчитывается по минимальному значению прямого напряжения на светодиодах. То есть оно должно быть не более 3В х 10 = 30 Вольт. Другими словами, наш драйвер должен уметь снижать выходное напряжение до 30 вольт (или ниже).
Таким образом, нам нужно подобрать схему драйвера, рассчитанного на ток 650 мА (пусть будет чуть меньше номинального) и способного по необходимости выдавать напряжение в диапазоне от 30 до 40 вольт.
Следовательно, для наших целей подойдет что-нибудь вроде этого:
Разумеется, при выборе драйвера диапазон напряжений всегда можно расширять в любую сторону. Например, вместо драйвера с выходом на 30-40 В прекрасно подойдет тот, который выдает от 20 до 70 Вольт.
Примеры драйверов, идеально совместимых с различными типами светодиодов, приведены в таблице:
| Светодиоды | Какой нужен драйвер |
|---|---|
| 60 мА, 0.2 Вт (smd 5050, 2835) | см. схему на TL431 |
| 150мА, 0.5Вт (smd 2835, 5630, 5730) | драйвер 150mA, 9-34V (можно одновременно подключить от 3 до 10 светодиодов) |
| 300 мА, 1 Вт (smd 3528, 3535, 5730-1, LED 1W) | драйверы 300мА, 3-64V (на 1-24 последовательно включенных светодиода) |
| 700 мА, 3 Вт (led 3W, фитосветодиоды) | драйвер 700мА (для 6-10 светодиодов) |
| 3000 мА, 10 Ватт (XML2 T6) | драйвер 3A, 21-34V (на 7-10 светодиодов) или см. схему |
Кстати, для правильного подключения светодиодов вовсе не обязательно покупать готовый драйвер, можно просто взять какой-нибудь подходящий блок питания (например, зарядник от телефона) и прикрутить к нему простейший стабилизатор тока на одном транзисторе или на LM317.
Готовые схемы стабилизаторов тока для светодиодов можно взять из этой статьи.
Схема подключения светодиода
Изучим правильное включение светодиодов, только электрическую сторону дела.
Для использования изложенных ниже сведений потребуются: калькулятор, паяльник, тестер.
Сразу следует остановиться на некоторых моментах. Если нет навыков применения перечисленных инструментов, лучше обратиться к специалисту, в результате чего можно избежать таких неприятностей как незапланированный костер дома, а также повреждение собственного организма в целом или отдельных его частей. Так же не следует направлять луч светодиода непосредственно в свой глаз (а также в глаз товарища) на близком расстоянии, что может повредить зрение.
Следует соблюдать заводские параметры включения светодиода. Прежде чем куда-либо подсоединить светодиод, нужно выяснить его электрические параметры.
Немного физики. Напряжение ‘U’ измеряется в вольтах (В), ток ‘I’- в амперах (А), сопротивление ‘R’ в омах (Ом). Закон Ома: U = R * I .
Итак, мы решили подключить светодиод. Рассмотрим наиболее популярные напряжения — 9, 12 В. Изучим вариант, когда в распоряжении есть постоянное напряжение, без помех (например батарейки, вынутые втихаря из пульта от телевизора), а потом исследуем вопрос подключения к менее идеальным источникам (помехи, нестабильное напряжение и др.).
Все светодиоды имеют один главный электрический параметр, при котором обеспечивается его нормальная работа. Это ток ( I ), текущий через светодиод. Светодиод нельзя назвать двух или трехвольтовым. У тех, кто все-таки посещал уроки физики в школе, сразу возникает логичный вопрос: если 2 светодиода абсолютно одинаковые и через оба течет один и тот же ток, значит, и напряжение надо приложить одно и тоже к обоим. А вот и не так! Технология изготовления кристаллов не позволяет сделать 2 светодиода с одинаковым, назовем его, ‘внутренним сопротивлением‘ и по закону Ома можно сделать соответствующие выводы. Через светодиод надо пропустить ток (согласно заводским параметрам) и измерить напряжение на его контактах. Это напряжение и будет обеспечивать протекание требуемого тока через кристалл светодиода!
Рассмотрим наиболее распространенные светодиоды, рассчитанные на ток 20 мА (т.е. 0,02 А).
Идеальный вариант подключения светодиодов — использование стабилизатора тока. К сожалению, готовые стабилизаторы стоят на порядок выше самого светодиода, об изготовлении относительно дешевого самодельного расскажем чуть ниже.
Как правило среднее напряжение (при I=20 мА) красного и желтого светодиода — 2,0 В (обычно эта величина 1,8 — 2,4 В), а белого, синего и зеленого — 3,0 В (3,0 — 3,5 В).
Итак, продавец Вам безапелляционно заявил, что Вы купили, например ‘красный светодиод на 2,0 В, такой-то яркости’ -поверим продавцу пока на слово, проверим и, если это не так, — вернемся и очень вежливо попросим заменить.
Вот простой вариант. У Вас нашлось дома, например, 8 штук батареек по 1,5 В, итого 8,0 *1,5 = 12,0 В (берем большое напряжение, чтобы было понятнее), и подсоединяем светодиод, который купили. Подключили ? Теперь выкиньте свой светодиод, потому, что он сгорел! Вам же продавец сказал — 2,0 В, а Вы его в 12,0 В воткнули ! Купили новый, а лучше сразу небольшую кучку (фото). Смотрим (не только смотрим, но и еще очень энергично пользуемся измерительным прибором): есть 12,0 В, надо 2,0 В, надо куда-то деть лишних 10 В (12,0 — 2,0 = 10,0). Самый простой способ — использование резистора (он же — сопротивление). Определим, какое надо сопротивление. Закон Ома гласит:
U = R * I
R = U / I
Ток, текущий в цепи I = 20 мА. Сопротивление нужно подобрать, чтобы на нем потерялось (упало) 10 В, а нужные 2,0 В дошли до светодиода. Отсюда находим требуемое R:
R = 10,0 / 0,02 = 500 Ом
Напряжение на сопротивлении превращается в тепло. Для того, что-бы сопротивление выдержало нагрузку и выделяемое тепло не привело к его выходу из строя, надо рассчитать рассеиваемую мощность сопротивления. Как известно (опять возвращаемся к посещаемости уроков физики) мощность:
P = U * I
На сопротивлении у нас 10,0 В при токе 20 мА. Считаем:
P = 10,0 * 0,02 А = 0,2 Вт.
При приобретении сопротивления просим у продавца 500 Ом, мощностью не менее 0,2 Вт (лучше больше, с запасом, чтобы на душе было спокойнее, 0,5 Вт например, но следует учесть — чем больше мощность, тем больше размеры). Подключаем светодиод (не забыв про полярность) через сопротивление и ощущаем волну радости — сияет!
Теперь размыкаем цепь между сопротивлением и светодиодом, включаем измерительный прибор и измеряем протекающий в цепи ток. Если ток менее 20 мА, надо немного уменьшить сопротивление, если больше 20 мА — увеличить. Вот и все ! Получив ток в 20 мА, мы достигли оптимальной работы светодиода, а при таком режиме производитель гарантирует десять лет непрерывной работы. Садимся и ждем десятьлет, если что не так, пишем претензию на завод. По мере того, как батарейки будут ‘садиться’, яркость светодиода будет уменьшаться. После того как батарейки ‘сядут’ совсем, их надо вставить обратно в пульт, сделать вид, что так и было или, например, объявить всем, что на быструю смерть батареек повлияла магнитная буря или чрезмерная активность солнца.
Это мы поступили правильно, но обычно производитель указывает среднее напряжение для партии светодиодов при оптимальном токе. И никто не утруждает себя точным подбором тока. Поэтому остальные примеры будут основаны на данных о среднем напряжении, а не токе (и мы ни кому не скажем, что это не совсем правильно !).
Теперь определимся с подключением нескольких светодиодов. Подключаем два красных последовательно. 2 шт * 2,0 = 4,0 В. Питающее напряжение — 12 В, следовательно лишних — 8,0 В. R = 8,0 / 0,02 = 400 Ом. P= 8,0 * 0,2 = 0,16 Вт.
Если шесть штук — 6шт. * 2,0В = 12 В. Сопротивление не требуется… (на самом деле так НЕЛЬЗЯ!). А нельзя потому, что светодиоды имеют небольшой разброс по напряжениям, а вот ток без резистора задать им нечем. И в такой цепи он может оказаться как 5 мА, так и 35 мА!
Аналогично, например, с синими (3,0в) : 3шт x 3,0 В = 9,0В. 12,0 В — 9,0 В = 3,0 В. R = 3,0 / 0,02 = 150 Ом. P = 3,0 * 0,02 = 0,06 Вт.
Если у нас три батарейки по 1,5 вольта и, например, 1 синий светодиод на который надо подать 3,5 В, чтобы получить требуемый ток в 20 мА (0,02А): 3 шт * 1,5 в = 4,5в (напряжение питания). Лишних: 4,5 В — 3,5 В = 1,0 В. R = U / I = 1,0 В / 0,02 А = 50 Ом. P = U * I = 1,0 В * 0,02 А = 0,02 Вт
Теперь изучим более сложный вариант. Надо подключить к 12 В тридцать штук красных по 2,0В. На 12В можем подключить только пять штук с резистором (шесть штук без сопротивлений НЕЛЬЗЯ), соединяем пять штук последовательно с соответствующим сопротивлением и подключаем — светится. Соединяем еще пять штук и резистор, присоединяем параллельно к первым. При этом через каждые пять штук будет течь ток в 0,02А. У нас получится шесть цепочек с общим током 6* 0,02А = 0,12А (уже батареек хватит ненадолго).
Надо подключить к 12В 30 штук зеленых по 3,5В. На 12В мы можем подключить: 12В / 3,5В = 3,43 штуки. Мы не будем отрезать от четвертого светодиода 0,43 части, а подключим 3 штуки + сопротивление: 3штуки * 3,5В = 10,5 В. Лишнее напряжение: 12,0 В — 10,5 В = 1,5 В. Сопротивление R = 1,5В / 0,02А = 75 Ом при мощности P = 1,5 * 0,02 = 0,03 Вт. Если вдруг одному светодиоду в процессе монтажа были случайно выдраны ноги и их осталось всего 29 штук, то соединяем 9 цепочек по 3 штуки, и одну цепочку из 2-х штук + сопротивление R = 250 Ом, P = 0,1Вт.
Чудненько. Вот мы и вспомнили чуть-чуть основы физики. Теперь рассмотрим более стабилизированную схему включения светодиодов. Возложим техническую проблему подключения на мировые умы, разрабатывающие интегральные микросхемы. Коснёмся изготовления стабилизатора тока. Это достаточно просто, главное нащупать немного лишних монет в кармане. Существует микросхема КР142ЕН12 (зарубежный аналог LM317), которая позволяет построить очень простой стабилизатор тока. Для подключения светодиода (см. рисунок) рассчитывается величина сопротивления R = 1.2 / I (1.2 — падение напряжения не стабилизаторе) Т.е., при токе 20 мА, R = 1,2 / 0.02 = 60 Ом. Стабилизаторы рассчитаны на максимальное напряжение в 35 вольт. Лучше не напрягать их так и подавать максимум 20 вольт. При таком подключении, например, белого светодиода в 3,3 вольта возможна подача напряжения на стабилизатор от 4,5 до 20 вольт, при этом ток через светодиод будет соответствовать неизменному значению в 20 мА! При 20 вольтах получаем, что к такому стабилизатору можно подключить последовательно пять белых светодиодов, не заботясь о напряжении на каждом из них, ток в цепи будет всегдп протекать 20 мА (лишнее напряжение погасится на стабилизаторе).
Важно!!! В устройстве с большим количеством светодиодов протекает большой ток. Категорически воспрещается подключать такое устройство к включенному источнику питания. В таком случае, в месте подключения, возникает искра, которая ведет к появлению в цепи большого импульса тока. Этот импульс выводит из строя светодиоды (особенно синие и белые). Если светодиоды работают в динамическом режиме (постоянно включаются, выключаются и подмаргивают) и такой режим основан на использовании реле, то следует исключить возникновение искры на контактах реле.
Каждую цепочку желательно собирать из светодиодов одинаковых параметров и одного производителя.
Тоже важно!!! Изменение температуры окружающей среды влияет на протекающий ток через кристалл. Поэтому желательно разрабатывать устройство так, чтобы протекающий ток через светодиод был равен не 20 мА, а 17-18 мА. Потеря яркости будет небольшая, зато долгий срок службы гарантирован.
Просто соединять светодиоды и подключать их к батарейкам от пульта — не интересно. Их обязательно надо спаять вместе и подключить к какому-нибудь устройству (пылесосу например, чтобы было видно всасывание каждой пылинки. Тут сразу надо учесть, что в пылесосе 220 опасных вольт, да еще и напряжение переменное, что ни как не годится к подключению светодиодов. Для этого надо изготовить специальный блок питания, но эту тему мы не будем сейчас обсуждать).
Надо найти устройство с постоянным напряжением и обильно украсить его светодиодами. Вот тут-то вперед выступают счастливые обладатели личных механических коней (авто-мото-вело-самокато). Ведь можно обвесить свой любимый транспорт светодиодами так, что прохожие не усомнятся, что мимо проехала новогодняя елка, а никак не средство передвижения. Нужно сразу предупредить, что злоупотребление количеством, яркостью и цветом пресекается некоторыми сотрудниками дорожной инспекции. Также не следует, к примеру, делать стоп-сигналы с яркостью превышающей яркость фар с включенным дальним светом — это немного раздражает едущих сзади, что тоже может в конце концов неблагоприятно сказаться на Вашем организме (особенно на лице), но не будем расстраиваться, ведь есть еще пространство внутри!!! Там уж можно приложить всю свою фантазию (например подсветить снизу лицо водителя синим цветом, что отобьет охоту у сотрудников ГИБДД проверять документы). 🙂
Сразу надо иметь ввиду, что напряжение в сети исправного авто не 12В, а 14,5 В. Желательно проверить это прибором при запущенном двигателе (если конечно есть двигатель). Так же в бортовой сети железного коня наблюдается множество помех, которые не желательны, да и напряжение иногда не очень постоянное. Для снижения помех на входе вашего светящегося устройства можно собрать простую схему из двух деталей — диода и электролитического конденсатора (рисунок). Конденсатор и диод, как и светодиод имеет полярность, значения рабочего напряжения и тока (диод). После установки диода и конденсатора надо замерить напряжение Uвых (оно не будет совпадать с Uвх) и после этого рассчитывать схему подключение светодиодов.
Если Вы не уверены в стабильности напряжения бортовой сети, можно использовать специальные интегральные стабилизаторы напряжения. Они обеспечивают постоянное напряжение на выходе при изменяющемся (в разумных пределах) или скачущем (как лошадка) входном напряжении.
Наиболее простые представители — К142ЕН8А или КРЕН8А (9 вольт) и К142ЕН8Б или КРЕН8Б (12 вольт). Приблизительная цена такой штуки составляет 10-20 руб (зависит от жадности продавца). Т.е. у продавца надо спросить с гордым видом ‘КРЕНКУ, например, на 9В’, он сразу все поймет и узрев в Вас крупного специалиста не посмеет обмануть (продаются также иностранные аналоги). Микросхемы имеют всего три ноги и если Вы ни разу в жизни не заблудились в трех соснах, то разобраться в них не составит ни какого труда. Берем левой рукой стабилизатор ногами вниз и надписью к себе, указательным пальцем правой руки слева направо тычем в выводы. Первая нога — вход (+), средняя — корпус (-), правая выход (+). (фото). Подключить ее надо как на рисунке. На выходе получим постоянное напряжение в 9 или 12 вольт. Исходя из этого, рассчитываем, как было в начале статьи, схему включения светодиодов. Почему 9В или 12 В? На 9В хорошо подсоединяются два синих, зеленых или белых светодиода либо три-четыре красных или желтых и резистор, на 12В — пять штук красных, желтых или три штуки синих, зеленых или белых, обязательно требуется дополнительное сопротивление. Микросхему (при большом количестве светодиодов) надо установить на радиатор. КРЕН8Б рассчитана на максимальную нагрузку в 1,5А (при таком токе очень сильно будет греться). На вход не следует подавать напряжение более 35 вольт. Входное напряжение должно быть не менее чем на 3В больше выходного, иначе стабилизатор не будет работать.
В заключении следует отметить такие вопросы как пайка и монтаж светодиодов. Это тоже очень важные вопросы, которые влияют на их жизнеспособность.
Не рекомендуется паять светодиоды старым дедушкиным паяльником, который нагревали в печке и использовали для запайки дырок в кастрюлях. Следует использовать маломощный паяльник с температурой жала не более 260 градусов и пайку производить не более 3-5 секунд (рекомендации производителя). Полезным будет использование медицинского пинцета при пайке. Светодиод берется пинцетом выше к корпусу, что обеспечивает дополнительный теплоотвод от кристалла при пайке.
Ноги светодиода следует изгибать с небольшим радиусом (чтобы они не ломались, нам калеки не нужны !). В результате замысловатых изгибов, ноги у основания корпуса должны остаться в заводском положении и должны быть параллельны и не напряжены (а то материал устанет, и кристалл отвалится от ножек).
Собирать светодиоды в одно большое светящееся чудо лучше всего на каком-нибудь плоском листовом материале (пластмасса, оргстекло и др.), предварительно просверлив в нем дырок нужного размера по диаметру корпуса (придется освоить еще измерительный инструмент и дрель).
Помните, что светодиод — нежный прибор и обращаться с ним надо соответственно (при пайке можно спеть песню, чтобы работал долго).
Чтобы Ваше устройство защитить от автомобиля и автомобиль от устройства (ведь теперь не известно, что надежнее) — следует ставить предохранители.
КАК ПОДКЛЮЧИТЬ СВЕТОДИОД
Светодиоды (LED — англ. Light-emitting diode, светящиеся диоды) используются во многих электронных проектах. Но не все могут правильно подключить или выбрать резистор для светодиода, и тогда его можно вывести из строя за доли секунды. Давайте разберёмся в этом и узнаем как всё делается.
Вначале стоит напомнить, что резистор обязательно должен сопровождать светодиод. Независимо от того, подключаете ли вы его к батарейке, Arduino или к чему-то еще, резистор необходим всегда, потому что светоизлучающий диод управляется током! Срок службы питаемого светодиода без резистора невелик, даже если поначалу он вроде бы светится.
Всё потому что LED элементы хотят потреблять как можно больше электроэнергии. Пока не начнет нагреваться, что приведет к перегреву и повреждению его структуры. Следовательно, необходим своеобразный предохранитель в виде резистора, который будет ограничивать количество тока, потребляемого светодиодом.
Какой ток светодиода
По принципу действия светодиоды очень похожи на обычные выпрямительные диоды. Только конструктивное исполнение другое. И первое существенное отличие — это полупроводниковый материал. В случае выпрямительных диодов это чаще кремний. Светодиоды же изготавливаются из разных полупроводников, в зависимости от цвета которым они светятся. Материал определяет прямое напряжение, то есть напряжение, которое прикладывается к светодиоду при прохождении прямого тока через него.
Прямое напряжение — напряжение, равное или превышающее то, при котором ток (прямой ток) начинает течь через диод, и он начинает светиться.
Прямое напряжение и прямой ток
Каждый диод имеет разное прямое напряжение, что важно при выборе ограничительного резистора.
Прямое напряжение зависит от таких факторов, как:
- температура окружающей среды,
- величина протекающего тока (чем она выше, тем большее напряжение прикладывается к диоду),
- используемого производителем полупроводникового материала.
Какой ток может течь через светодиод
Популярные в продаже светодиоды обычно работают с максимальным постоянным током 20-30 мА. Более подробную информацию по этому вопросу можно найти в документации (даташиту) к конкретному LED. Но чаще всего на этих элементах нет маркировки типа и производителя.
К счастью, производимые в настоящее время светодиоды ярко светят даже при гораздо меньшем токе (от 1–3 мА), поэтому нет необходимости подавать на них максимальный ток.
Запитывать типичные 3-5 мм светодиоды (с цветной линзой) током более 10 мА не имеет смысла. Интенсивность их свечения всё-равно существенно не увеличится! Чем больше ток протекает через светодиод (в пределах безопасного диапазона), тем ярче он будет светить. Но во многих случаях разница в яркости не будет иметь большого значения.
Какое напряжение идёт на диод
Производители указывают номинальное прямое напряжение. Это значение будет различным для каждого типа светодиода. Но не нужно каждый раз проверять значения в документации. Достаточно использовать примерную таблицу, содержащую безопасные диапазоны напряжения:
Прямое напряжение LED в зависимости от цвета
Приведенная таблица содержит значения, которые были записаны из даташитов наиболее популярных производителей светодиодов. Конечно есть исключения, например сверх-яркие или мощные светодиоды. Но в случае с обычными, можно смело пользоваться этой таблицей.
А это ещё одна, аналогичная.
Так почему важно контролировать именно ток, протекающий через диод? Правильно задать работу светодиода, задав на нем определенное напряжение, практически невозможно. Придется следить за изменениями температуры и структурными изменениями, что непросто. Поэтому используется постоянный ток.
В общем когда пропускаем через LED ток желаемой интенсивности (например 20 мА), то прямое напряжение на нем устанавливается само.
Как выбрать резистор для LED
Всё что нужно для питания светодиода, — это источник питания и токоограничивающий элемент, то есть резистор. Предположим, что есть батарея на 9 В и красный светодиод, через который должно протекать 7 мА, или по грамотному говоря 0,007 Ампера. Схема подключения с обозначением напряжения LED и резистора показана далее.
Простейшее светодиодное соединение
Ток течет от «+» клеммы батареи, проходит через резистор, светодиод, а затем возвращается обратно к источнику питания. Подключение резистора последовательно со светодиодом необходимо, чтобы не повредить его протекающим слишком большим током. Можно сказать, что резистор действует как ограничитель тока.
По правилам электроники, напряжение от аккумулятора будет распределяться между резистором и светодиодом:
Нам известен ток протекающий в этой цепи (7 мА), поэтому будем использовать закон Ома:
Приведенная формула позволяет рассчитать номинал резистора, через который следует запитать светодиод.
Какое прямое напряжение на диоде? Известно допустим, что он светится красным цветом, маркировки на нем естественно нет. Значит промежуточное значение из таблицы, которое составляет 1,9 В, будет подходящим.
Расчетное значение резистора:
R = (9 В — 1,9 В) / 0,007 А = 1014 Ом
Сразу замечу, что такого резистора мы не найдем в продаже. Все исходит из определенного стандарта, по которому производятся элементы. Тогда будем использовать ближайший по номиналу доступный резистор в 1000 Ом, то есть 1 кОм.
| 0.1 Ом | 1 Ом | 10 Ом | 100 Ом | 1 кОм | 10 кОм | 100 кОм | 1 МОм | 10 МОм |
| 0.11 Ом | 1.1 Ом | 11 Ом | 110 Ом | 1.1 кОм | 11 кОм | 110 кОм | 1.1 МОм | 11 МОм |
| 0.12 Ом | 1.2 Ом | 12 Ом | 120 Ом | 1.2 кОм | 12 кОм | 120 кОм | 1.2 МОм | 12 МОм |
| 0.13 Ом | 1.3 Ом | 13 Ом | 130 Ом | 1.3 кОм | 13 кОм | 130 кОм | 1.3 МОм | 13 МОм |
| 0.15 Ом | 1.5 Ом | 15 Ом | 150 Ом | 1.5 кОм | 15 кОм | 150 кОм | 1.5 МОм | 15 МОм |
| 0.16 Ом | 1.6 Ом | 16 Ом | 160 Ом | 1.6 кОм | 16 кОм | 160 кОм | 1.6 МОм | 16 МОм |
| 0.18 Ом | 1.8 Ом | 18 Ом | 180 Ом | 1.8 кОм | 18 кОм | 180 кОм | 1.8 МОм | 18 МОм |
| 0.2 Ом | 2 Ом | 20 Ом | 200 Ом | 2 кОм | 20 кОм | 200 кОм | 2 МОм | 20 МОм |
| 0.22 Ом | 2.2 Ом | 22 Ом | 220 Ом | 2.2 кОм | 22 кОм | 220 кОм | 2.2 МОм | 22 МОм |
| 0.24 Ом | 2.4 Ом | 24 Ом | 240 Ом | 2.4 кОм | 24 кОм | 240 кОм | 2.4 МОм | 24 МОм |
| 0.27 Ом | 2.7 Ом | 27 Ом | 270 Ом | 2.7 кОм | 27 кОм | 270 кОм | 2.7 МОм | 27 МОм |
| 0.3 Ом | 3 Ом | 30 Ом | 300 Ом | 3 кОм | 30 кОм | 300 кОм | 3 МОм | 30 МОм |
| 0.33 Ом | 3.3 Ом | 33 Ом | 330 Ом | 3.3 кОм | 33 кОм | 330 кОм | 3.3 МОм | 33 МОм |
| 0.36 Ом | 3.6 Ом | 36 Ом | 360 Ом | 3.6 кОм | 36 кОм | 360 кОм | 3.6 МОм | 36 МОм |
| 0.39 Ом | 3.9 Ом | 39 Ом | 390 Ом | 3.9 кОм | 39 кОм | 390 кОм | 3.9 МОм | 39 МОм |
| 0.43 Ом | 4.3 Ом | 43 Ом | 430 Ом | 4.3 кОм | 43 кОм | 430 кОм | 4.3 МОм | 43 МОм |
| 0.47 Ом | 4.7 Ом | 47 Ом | 470 Ом | 4.7 кОм | 47 кОм | 470 кОм | 4.7 МОм | 47 МОм |
| 0.51 Ом | 5.1 Ом | 51 Ом | 510 Ом | 5.1 кОм | 51 кОм | 510 кОм | 5.1 МОм | 51 МОм |
| 0.56 Ом | 5.6 Ом | 56 Ом | 560 Ом | 5.6 кОм | 56 кОм | 560 кОм | 5.6 МОм | 56 МОм |
| 0.62 Ом | 6.2 Ом | 62 Ом | 620 Ом | 6.2 кОм | 62 кОм | 620 кОм | 6.2 МОм | 62 МОм |
| 0.68 Ом | 6.8 Ом | 68 Ом | 680 Ом | 6.8 кОм | 68 кОм | 680 кОм | 6.8 МОм | 68 МОм |
| 0.75 Ом | 7.5 Ом | 75 Ом | 750 Ом | 7.5 кОм | 75 кОм | 750 кОм | 7.5 МОм | 75 МОм |
| 0.82 Ом | 8.2 Ом | 82 Ом | 820 Ом | 8.2 кОм | 82 кОм | 820 кОм | 8.2 МОм | 82 МОм |
| 0.91 Ом | 9.1 Ом | 91 Ом | 910 Ом | 9.1 кОм | 91 кОм | 910 кОм | 9.1 МОм | 91 МОм |
Таблица номиналов резисторов
Будет ли это иметь большое влияние на источник питания светодиодов? Давайте проверим, рассчитав ток, протекающий через светодиод, предполагая что знаем напряжение питания, напряжение приложенное к диоду, и точное значение резистора используя преобразованный закон Ома:
- I max1 = (9 В — 1,9 В) / 1014 Ом = 7,0019 мА
- I max2 = (9 В — 1,9 В) / 1000 Ом = 7,1 мА
Разница настолько мала (0,09 мА), что не о чем беспокоиться!
На самом деле мы даже не знаем точно, какое прямое напряжение на светодиоде. Так давайте проверим, как этот параметр повлияет на ток, протекающий через LED. Предположим, что сопротивление резистора равно 1000 Ом, а напряжение батареи 9 В. Вместо прямого напряжения диода подставим в формулу крайние значения из таблицы.
- I макс = (9 В — 1,6 В) / 1000 Ом = 0,0074 А = 7,4 мА
- I мин = (9 В — 2,2 В) / 1000 Ом = 0,0068 А = 6,8 мА
Отклонение от запланированных 7 мА не может превышать 0,4 мА, т.е. всего 6%. Это подтверждает, что нет смысла использовать очень точные данные о прямом напряжении на диоде для расчетов — любое отклонение в любом случае будет минимальным.
Напряжение питания не должно быть слишком низким. Теперь проверим что будет, если запитать тот же красный диод от источника напряжением 2,5 В. Для начала нужно рассчитать резистор. Предположим светодиод U = 1,9 В.
R = (2,5 В — 1,9 В) / 0,007 А = 85 Ом
В этом случае понадобится резистор на 85 Ом, конечно такое значение нигде не найдём. Но оставим это для дальнейших расчетов. Теперь оценим диапазон, в котором будет находиться прямой ток, если прямое напряжение диода достигнет экстремальных значений:
- I макс = (2,5 В — 1,6 В) / 85 Ом = 10,5 мА
- I мин = (2,5 В — 2,2 В) / 85 Ом = 3,5 мА
Здесь отклонение может составить 3,5 мА от принятого значения 7 мА, то есть до 50%! Ну и чем вызваны эти несоответствия? Изменилось только напряжение питания: оно уменьшилось с 9 В до 2,5 В. Это и привело к снижению напряжения на резисторе. Затем небольшие колебания прямого напряжения вызывали резкое изменение тока диода.
Поэтому по возможности на токоограничивающем резисторе должно падать максимально возможное напряжение. Это положительно скажется на стабилизации прямого тока диода.
Имейте ввиду, что чем больше напряжения подается на резистор, тем больше энергии потребляемой источником питания теряется. Особенно позаботимся об экономии энергии при работе от батарей. Так что всегда должен быть разумный компромисс.
Допуск точности резисторов
Каждый изготовленный радиоэлемент отличается определенной точностью исполнения, называемой допуском. Чем меньше допуск, выраженный в процентах, тем лучше. Фактическое сопротивление резистора может тогда отличаться меньше от номинального сопротивления, указанного на корпусе. Допуск можно прочитать на корпусе резистора, информация об этом закодирована в виде цвета последней полоски:
На практике, два резистора номиналом 1 кОм при измерении омметром вообще не будут равны 1000 Ом!
После расчета резистора нужно посмотреть в таблицу стандартов номиналов и найти значение, наиболее близкое к искомому. Безопаснее всего выбирать значение выше расчетного.
Вернемся к примеру, где нужно запитать красный светодиод от источника питания 2,5 В. Расчеты показали, что нужен резистор 85 Ом. Меньший резистор 82 Ом будет ближайшим в стандарте. Проверим, можно ли его безопасно использовать:
- I макс = (2,5 В — 1,6 В) / 82 Ом = 10,9 мА
- I мин = (2,5 В — 2,2 В) / 82 Ом = 3,6 мА
Даже в худшем случае максимальный ток будет далеко от предельного (20-30 мА), поэтому легко можете использовать этот радиоэлемент с меньшим сопротивлением.
Как питать несколько светодиодов
Предположим, есть 4 светодиода для подключения. Первый и самый простой вариант, — подключить каждый из них через отдельный резистор:
Независимое питание каждого светодиода
С точки зрения стабилизации рабочих параметров диодов это лучший подход: каждый из них запитан отдельно и не влияет на остальные. Проблемы с одним не повлияют на остальных. К сожалению, такой способ питания связан с большими потерями энергии. Вот пример питания 4-х красных светодиодов — каждый из них подключен через отдельный резистор 330 Ом. При таком подключении на каждый резистор подается напряжение, необходимое для правильного питания одного светодиода. С каждым последующим LED и его резистором потребление тока всей схемы соответственно увеличивается/
Параллельное соединение светодиодов
Светодиоды имеют две ножки, поэтому их можно успешно подключать параллельно или последовательно. Если бы все диоды были соединены параллельно, схема выглядела бы так:
Но это недопустимое решение!
Каждый светодиод имеет прямое напряжение, которое может незначительно отличаться от одного светодиода к другому — даже в пределах одной и той же серии. Ток для всех 4 LED течет от резистора и распределяется между диодами. В этом случае на светодиодах будет выставлено одно напряжение, потому что они включены параллельно. Сколько это будет? Неизвестно.
Ведь может оказаться, что на одном светодиоде прямое напряжение будет намного ниже, чем на остальных. Тогда почти весь ток, пропускаемый резистором, будет проходить именно через него. Светодиоды станут светить неравномерно, и со временем могут быть повреждены.
Так что стоит помнить: подключение нескольких светодиодов параллельно с использованием одного резистора недопустимо, потому что нет контроля над током, протекающим через каждый из диодов!
Что еще хуже, когда один из светодиодов выходит из строя и перестает светить, его ток будет распространяться на другие диоды. Таким образом, вместо 4 светодиодов, через которые протекает, например 10 мА (всего 40 мА), в схеме будет уже 3 светодиода, через которые протекает ~ 13 мА (ведь всего 40 мА). А если сразу 3 LED повреждены, весь ток (40 мА) будет проходить через последний, что приведет к его гарантированному повреждению!
Если светодиоды не идентичны, одни светятся ярче, другие — темнее. Этот эффект особенно заметен, когда берем светодиоды разного цвета.
Последовательное соединение светодиодов
Один и тот же по величине ток всегда течет через последовательно соединенные компоненты.
Питание светодиодов, соединенных последовательно
При таком подключении получим такой ток, как если бы питали только один светодиод. А вот количество энергии, затрачиваемой на резистор, будет уменьшено, потому что падение напряжения на светодиодах будет большим.
Но напряжение, подаваемое на резистор — уменьшилось. Из 9 В, обеспечиваемых батареей, около 8 В должны быть выделены на диоды, включенные последовательно. Как мы знаем, меньший ток, подаваемый на резистор, ухудшит стабильность тока светодиода. Посчитаем насколько. Сначала выберем соответствующий токоограничивающий резистор для этих LED элементов. Предположим, надо чтобы в цепи протекало только около 4 мА.
R = (9 В — 4,19 В) / 0,004 А = 350 Ом
Расчетный резистор лучше всего округлить до ближайшего стандартного из серии — 330 Ом. Теперь оценим, какой ток будет протекать в наихудших возможных условиях, то есть когда прямое напряжение всех LED будет самым низким и самым высоким:
- I макс = (9 В — 4 · 1,6 В) / 330 Ом = ~ 8 мА
- I мин = (9 В — 4 · 2,2 В) / 330 Ом = ~ 1 мА
Всегда полезно проводить такой анализ наихудшего случая. Благодаря этому можно проверить, будет ли схема работать должным образом во всех возможных условиях.
Расчеты показали, что в зависимости от прямого напряжения на светодиоде ток, протекающий по цепи, может изменяться в широких пределах (1-8 мА). Конечно таких значений достаточно, чтобы светодиоды нормально светились. Но гораздо безопаснее будет их комбинировать следующим образом:
Питание светодиодов соединенных параллельно и последовательно
Давайте подсчитаем, насколько ток может колебаться в каждой ветви приведенной схемы. Предположим, что используем красные светодиоды и резисторы 330 Ом.
Что если подключим последовательно 4 белых светодиода с прямым напряжением 3 В? Это дает в сумме 4 х 3 В = 12 В, что выше чем напряжение источника питания (9 В). Значит такое соединение невозможно. Потребовалось бы найти источник питания с более высоким напряжением или подключить светодиоды в другой конфигурации.
Многие новички в электронике задаются вопросом, можно ли поменять местами компоненты в ряду — например разместить резистор позади светодиода, а не перед ним. Они опасаются что такая замена может повредить компоненты. Так что должно быть первым: светодиод или резистор? Важен ли порядок последовательного подключения?
На самом деле одинаковый ток протекает через последовательно соединенные компоненты. Так что никакой разницы в работе вышеперечисленных схем не будет. Элементы соединенные последовательно, можно перемещать между собой любым способом. Ток, протекающий через такую ??схему, будет одинаковым! Единственное условие — соблюдать полярность таких элементов как диоды, электролитические конденсаторы и так далее.
Простые примеры расчётов
1) Рассчитаем резистор, которым хотим запитать один зеленый светодиод от батареи 9 В. Диод предполагается использовать как сигнализатор, поэтому достаточно, чтобы он светился несильно.
- U пит = 9 В
- U диода = 2,85 В
- I диода = 2 мА
Идеальное значение резистора: (9 — 2,85) / 0,002 = 3075 Ом. Соответствующий резистор по стандарту: 3 кОм.
2) Рассчитаем резисторы, которыми хотим запитать два желтых светодиода, соединенных последовательно. Источник — блок питания 6 В. Светодиоды должны светиться достаточно ярко.
- U пит = 6 В
- U диода = 2,15 В, итого 2 х 2,15 = 4,3 В
- I диода = 7 мА
Идеальное значение резистора: (6 — 4,3) / 0,007 = 242 Ом. Соответствующий резистор: 240 Ом.
Источник питания для схемы
В приведенных рассуждениях специально упущен тот факт, что источник питания является еще одним ограничением. Имейте в виду, что батарейки вообще не обеспечивают стабильного напряжения. Не всегда на выходе батареи Крона мы получим 9 В. Может быть больше у свежей, а может быть меньше у подсевшей. Этот параметр также необходимо учитывать при подробных расчетах.
Выше для наглядности таблица с параметрами напряжения на свинцовой батарее при разной степени разряда.
Подведём итоги
Правильный выбор резистора — дело несложное, всего несколько простых формул и вольт-амперных зависимостей. Помните, что расчеты никогда не покажут идеальное значение, которое обычно недостижимо. Следовательно их результаты необходимо корректировать в зависимости от того, что есть в распоряжении по деталям. Главное, ни в коем случае не подключать светодиод без резистора!
И в дополнение несколько практических материалов о работе со светодиодами:
Форум по LED
Форум по обсуждению материала КАК ПОДКЛЮЧИТЬ СВЕТОДИОД
Подключение большого количества светодиодов. Включение светодиода
Введение
Использование светодиодов для освещения и индикации — это надежное и экономичное решение. Светодиоды имеют очень высокий КПД , надежны, экономичны , безопасны , долговечны в сравнении с лампами накаливания и люминесцентными лампами. В данной статье рассматриваются способы включения светодиодов. Описываются способы питания светодиода от компьютера.
Что такое светодиод и как он работает
Светодиод — это, во-первых, диод. И точно так же как у обычного диода, у светодиода есть два вывода (контакта питания): анод (плюс ) и катод (минус ). Это связано с тем, что светодиод является полупроводником, то есть, проводит электрический ток только в одну сторону (от анода к катоду), и не проводит в обратную (от катода к аноду).
Итак, для того, чтобы светодиод засветился, надо пропускать через него электрический ток в направлении от анода к катоду. Для этого следует подать на его анод положительное , а на катод — отрицательное напряжение.
Тут и начинается самое неприятное. Оказывается, что светодиод нельзя подключать к источнику питания напрямую, поскольку это приводит к немедленному сгоранию светодиода. Причина сего поведения кроется в следующем. Выражаясь простым бытовым языком, светодиод является очень жадной и неразумной личностью: получив неограниченное питание он начинает потреблять такую мощность, которую физически не способен выдержать.
Как мы все уже догадались, для нормальной работы светодиоду нужен строгий ограничитель. Именно с этой целью последовательно со светодиодом устанавливают резистор, который служит надежным ограничителем тока и мощности. Этот резистор называют ограничительным.
Какие бывают светодиоды
Во-первых, светодиоды можно разделить по цветам : красный , желтый, зеленый , голубой , фиолетовый , белый. Большинство современных светодиодов выполнено из бесцветного прозрачного пластика, поэтому невозможно определить цвет светодиода не включив его.
Во-вторых, светодиоды можно разделить по номинальному току потребления . Широко распространены модели с током потребления 10 миллиампер (мА) и 20 мА. Следует помнить, что светодиод не в состоянии контролировать потребляемый ток. Именно поэтому мы вынуждены использовать ограничительные резисторы.
В-третьих, светодиоды можно разделить по такому параметру, как падение напряжения в открытом состоянии при номинальном токе. Несмотря на то, что про этот параметр нередко забывают — его влияние весьма и весьма значительно. Благодаря этому параметру иногда можно избавиться от ограничительного резистора .
Светодиод(ы) можно подключить к компьютеру разными способами.
Для подключения светодиодов в качестве простого освещения удобно использовать разъемы блока питания, выдающие 5 и 12 вольт. Для подключения светодиодов в качестве светомузыки удобно использовать LPT порт компьютера.
Подключение светодиодов к блоку питания
Блок питания компьютера — это замечательный источник питания для светодиода или линейки из светодиодов, поскольку он вырабатывает стабилизированное напряжение +5 вольт (В) и +12 В.
Итак, разъем имеет четыре контакта, к которым подходят четыре же провода: два из них черные — это «ноль», один красный выдает напряжение +5 вольт, и один желтый выдает +12 вольт.
Рассмотрим схему подключения одного светодиода.
Рассмотрим схему подключения двух светодиодов.
Рассмотрим схему подключения трех и четырех светодиодов.
Методика расчета питания светодиода ».
Выше приведены схемы последовательного включения светодиодов. Существуют также способы параллельного включения светодиодов. Обратите внимание, что под параллельным включением подразумевается схема в которой, когда аноды и катоды всех светодиодов непосредственно сходятся в две точки (два пучка).
Такие схемы, как правило, не экономичны и небезопасны, как для блока питания, так и для светодиодов. Кроме того, схемы параллельного включения более сложны в расчетах, требовательны к источнику питания, поэтому мы будем пользоваться ими только в особых случаях. Просто посмотрим как выглядит такая схема.
Благодаря падению напряжения на этих диодах, до светодиодов доходит напряжение уже не 5 Вольт, а значительно меньше. Ограничительные диоды подбираются так, чтобы до светодиодов доходило напряжение равное их падению напряжения в открытом состоянии.
Подключение светодиодов к LPT порту
Универсальный принцип расчета ограничительного резистора описан в статье «
Немного физики. Напряжение «U» измеряется в вольтах (В), ток «I»- в амперах (А), сопротивление «R» в омах (Ом). Закон Ома: U = R * I .
Итак, мы решили включить светодиод. Рассмотрим наиболее популярные напряжения — 9, 12 В. Рассмотрим вариант, когда в распоряжении имеется постоянное напряжение, без помех (например батарейки, вынутые потихоньку из пультов от телевизора), а потом рассмотрим вопрос подключения к менее идеальным источникам (помехи, нестабильное напряжение и др.).
Все светодиоды имеют один главный электрический параметр , при котором обеспечивается его нормальная работа. Это ток (I) протекающий через светодиод. Светодиод нельзя назвать двух или трехвольтовым. У тех, кто все-таки посещал уроки физики в школе, сразу возникает логичный вопрос: если два светодиода абсолютно одинаковые и через оба протекает один и тот же ток, значит, и напряжение надо приложить одно и тоже к обоим. А вот и нет! Технология изготовления кристаллов не позволяет сделать два светодиода с одинаковым, назовем его, «внутренним сопротивлением » и по закону Ома можно сделать соответствующие выводы. Через светодиод надо пропустить ток (согласно заводским параметрам) и измерить напряжение на его выводах. Это напряжение и будет обеспечивать протекание требующегося тока через кристалл светодиода!
Рассмотрим наиболее распространенные светодиоды , рассчитанные на ток 20мА (т.е. 0,02 А).
Идеальный вариант подключения светодиодов — использование стабилизатора тока . К сожалению, готовые стабилизаторы стоят на порядок выше самого светодиода , изготовление относительно дешевого самодельного рассмотрим чуть ниже.
Обычно среднее напряжение (при I=0,02 А) красного и желтого светодиода — 2,0 В (обычно эта величина 1,8 — 2,4 В), а белого, синего и зеленого — 3,0 В (3,0 — 3,5 В).
Итак, продавец Вам торжественно объявил, что Вы купили, например «красный светодиод на 2,0 В, такой-то яркости» -поверим продавцу пока на слово, проверим и если это не так — вернемся и очень вежливо.
Рассмотрим простой вариант. У Вас нашлось дома, например, 8 штук батареек по 1,5 В, итого 8,0 *1,5 = 12,0 В (берем большое напряжение, чтобы было понятнее), и подключаем один светодиод, который купили. Подключили? Теперь выбросьте свой светодиод, потому, что он сгорел, Вам же продавец сказал — 2,0 В, а Вы его в 12,0 В воткнули! Купили новый, а лучше сразу небольшую кучку (фото). Смотрим (не только смотрим, но и еще очень энергично пользуемся измерительным прибором): есть 12,0 В, надо 2,0 В, надо куда-то деть лишних 10 В (12,0 — 2,0 = 10,0). Самый простой способ — использование резистора (он же — сопротивление). Выясняем какое надо сопротивление. Закон Ома гласит:
U = R * I
R = U / I
Ток, протекающий в цепи I = 0,02 А. Сопротивление нужно подобрать , чтобы на нем потерялось 10 В, а нужные 2,0 В дошли до светодиода. Отсюда находим требуемое R:
R = 10,0 / 0,02 = 500 Ом
Напряжение на сопротивлении превращается в тепло . Для того, что-бы сопротивление выдержало нагрузку и выделяемое тепло не привело к его выходу из строя, надо вычислить рассеиваемую мощность сопротивления. Как известно (опять возвращаемся к посещаемости уроков физики) мощность:
На сопротивлении у нас 10,0 В при токе 0,02А. Считаем:
P = 10,0 * 0,02 А = 0,2 Вт.
При покупке сопротивления просим у продавца 500 Ом, мощностью не менее 0,2 Вт (лучше больше, с запасом, чтобы на душе было спокойнее, 0,5 Вт например, но следует учесть — чем больше мощность, тем больше размеры). Подключаем светодиод (не забыв про полярность) через сопротивление и ощущаем волну радости — светится!
Теперь разрываем цепь межу сопротивлением и светодиодом, включаем измерительный прибор и измеряем протекающий в цепи ток. Если ток менее 20 мА, надо немного уменьшить сопротивление, если больше 20 мА — увеличить. Вот и все! Получив ток в 20 мА, мы достигли оптимальной работы светодиода, а при таком режиме производитель гарантирует 10 лет непрерывной работы. Садимся и ждем 10 лет, если что не так пишем претензию на завод. По мере того, как батарейки будут «садиться», яркость светодиода будет уменьшаться. После того как батарейки «сядут» совсем, их надо поставить обратно в пульты, сделать вид, что так и было или, например, объявить всем, что на быструю смерть батареек повлияла магнитная буря или чрезмерная активность солнца.
Это мы поступили правильно, но обычно производитель указывает среднее напряжение для партии светодиодов при оптимальном токе. И ни кто не утруждает себя точным подбором тока. Поэтому остальные примеры будут рассмотрены на данных о среднем напряжении, а не токе (и мы ни кому не скажем, что это не совсем правильно!).
Теперь определимся с подключением нескольких светодиодов. Подключаем 2 красных последовательно. 2 шт * 2,0 = 4,0 В. Питающее напряжение — 12 В, следовательно лишних — 8,0 В. R = 8,0 / 0,02 = 400 Ом. P= 8,0 * 0,2 = 0,16 Вт.
Если 6 штук — 6шт. * 2,0В = 12 В. Сопротивление не требуется.
Аналогично, например, с синими (3,0в) : 3шт x 3,0 В = 9,0В. 12,0 В — 9,0 В = 3,0 В. R = 3,0 / 0,02 = 150 Ом. P = 3,0 * 0,02 = 0,06 Вт.
Если у нас 3 батарейки по 1,5 вольта и, например, один синий светодиод на который надо подать 3,5 В, чтобы получить требуемый ток в 20мА (0,02А): 3 шт * 1,5 в = 4,5в (напряжение питания). Лишних: 4,5 В — 3,5 В = 1,0 В. R = U / I = 1,0 В / 0,02 А = 50 Ом. P = U * I = 1,0 В * 0,02 А = 0,02 Вт
Теперь рассмотрим более сложный вариант. Надо подключить к 12В 30 штук красных по 2,0В. На 12В можем подключить только 6 штук без сопротивлений, соединяем 6 штук последовательно и подключаем — светится. Соединяем еще 6 штук и присоединяем параллельно к первым. При этом через каждые 6 шт будет течь ток в 0,02А. У нас получится 5 цепочек с общим током 5 * 0,02А = 0,1А (уже батареек хватит не на долго).
Надо подключить к 12В 30 штук зеленых по 3,5В. На 12В мы можем подключить: 12В / 3,5В = 3,43 штуки. Мы не будем отрезать от четвертого светодиода 0,43 части, а подключим 3 штуки + сопротивление: 3штуки * 3,5В = 10,5 В. Лишнее напряжение: 12,0 В — 10,5 В = 1,5 В. Сопротивление R = 1,5В / 0,02А = 75 Ом при мощности P = 1,5 * 0,02 = 0,03 Вт. Если вдруг одному светодиоду в процессе монтажа были случайно выдраны ноги и их осталось всего 29 штук, то соединяем 9 цепочек по 3 штуки, и одну цепочку из 2-х штук + сопротивление R = 250 Ом, P = 0,1Вт.
Чудненько. Вот мы и вспомнили слегка основы физики. Теперь рассмотрим более стабилизированную схему включения светодиодов. Возложим техническую проблему подключения на мировые умы, разрабатывающие интегральные микросхемы. Коснёмся изготовления стабилизатора тока. Это достаточно просто, главное нащупать немного лишних финансов в кармане. Существует микросхема КР142ЕН12 (зарубежный аналог LM317), которая позволяет построить очень простой стабилизатор тока. Для подключения светодиода (см. рисунок) рассчитывается величина сопротивления R = 1.2 / I (1.2 — падение напряжения не стабилизаторе) Т.е., при токе 20 мА, R = 1,2 / 0.02 = 60 Ом. Стабилизаторы рассчитаны на максимальное напряжение в 35 вольт. Лучше не напягать их так и подавать максимум 20 вольт. При таком включении, например, белого светодиода в 3,3 вольта возможна подача напряжения на стабилизатор от 4,5 до 20 вольт, при этом ток на светодиоде будет соответствовать неизменному значению в 20 мА! При 20 вольтах получаем, что к такому стабилизатору можно подключить последовательно 5 белых светодиодов, не заботясь о напряжении на каждом из них, ток в цепи будет протекать 20мА (лишнее напряжение погасится на стабилизаторе).
Важно!!! В устройстве с большим количеством светодиодов протекает большой ток. Категорически воспрещается подключать такое устройство к включенному источнику питания. В этом случае, в месте подключения, возникает искра, которая ведет к появлению в цепи большого импульса тока. Этот импульс выводит из строя светодиоды (особенно синие и белые). Если светодиоды работают в динамическом режиме (постоянно включаются, выключаются и подмаргивают) и такой режим основан на использовании реле, то следует исключить возникновение искры на контактах реле.
Каждую цепочку следует собирать из светодиодов одинаковых параметров и одного производителя.
Тоже важно!!! Изменение температуры окружающей среды влияет на протекающий ток через кристалл. Поэтому желательно изготавливать устройство так, чтобы протекающий ток через светодиод был равен не 20мА, а 17-18 мА. Потеря яркости будет незначительная, зато долгий срок службы обеспечен.
Просто соединять светодиоды и подключать их к батарейкам от пульта — не интересно. Их обязательно надо спаять вместе и подсоединить к какому-нибудь устройству (пылесосу например, чтобы было видно всасывание каждой пылинки. Тут сразу надо учесть, что в пылесосе 220 опасных вольт, да еще и напряжение переменное, что ни как не годится к подключению светодиодов. Для этого надо изготовить специальный блок питания, но эту тему мы не будем сейчас обсуждать).
Надо найти устройство с постоянным напряжением и обильно украсить его светодиодами. Вот тут-то вперед выступают счастливые обладатели личных механических коней (авто-мото-вело-самокато). Ведь можно увешать свой любимый транспорт светодиодами так, что прохожие не усомнятся, что мимо проехала новогодняя елка, а ни как не средство передвижения. Надо сразу предупредить, что злоупотребление количеством, яркостью и цветом пресекается некоторыми сотрудниками дорожной инспекции. Также не следует, например, делать стоп-сигналы с яркостью превышающей яркость фар с включенным дальним светом — это немного раздражает едущих сзади, что тоже может в конце концов неблагоприятно сказаться на Вашем организме (особенно на лице), но не будем расстраиваться, ведь есть еще пространство внутри!!! Там уж можно приложить всю свою фантазию (например подсветить снизу лицо водителя синим цветом, что отобъет охоту у сотрудников инспекции проверять документы).
Сразу надо иметь ввиду, что напряжение в сети исправного авто не 12В, а 14,5 В. Желательно проверить это прибором при запущенном двигателе (если конечно есть двигатель). Так же в бортовой сети железного коня наблюдается множество помех, которые не желательны, да и напряжение иногда не очень постоянное. Для подавления помех на входе вашего светящегося устройства можно собрать простую схему из двух деталей — диода и электролитического конденсатора (рисунок). Конденсатор и диод, как и светодиод имеет полярность, значения рабочего напряжения и тока (диод). После установки диода и конденсатора надо замерить напряжение Uвых (оно не будет совпадать с Uвх) и после этого рассчитывать схему подключение светодиодов.
Если Вы не уверены в постоянстве напряжения бортовой сети, можно использовать специальные интегральные стабилизаторы напряжения. Они обеспечивают постоянное напряжение на выходе при изменяющемся (в разумных пределах) или скачущем (как лошадка) входном напряжении.
Наиболее простые представители — К142ЕН8А или КРЕН8А (9 вольт) и К142ЕН8Б или КРЕН8Б (12 вольт). Ориентировочная цена такой штуки составляет 5-15 руб (зависит от жадности продавца). Т.е. у продавца надо спросить с гордым видом «КРЕНКУ, например, на 9В», он сразу все поймет и узрев в Вас крупного специалиста не посмеет обмануть (продаются также иностранные аналоги). Микросхемы имеют всего три ноги и если Вы ни разу в жизни не заблудились в трех соснах, то разобраться в них не составит ни какого труда. Берем левой рукой стабилизатор ногами вниз и надписью к себе, указательным пальцем правой руки слева на право тычем в ноги. Первая — вход (+), средняя — корпус (-), правая выход (+). (фото). Подключить ее надо как на рисунке. На выходе получим постоянное напряжение в 9 или 12 вольт. Исходя из этого, рассчитываем, как было в начале статьи, схему включения светодиодов. Почему 9В или 12 В? На 9В хорошо подсоединяются 3штуки синих, зеленых или белых светодиода (из расчета — 3,0В./шт), на 12В — 6 штук красных или желтых (2,0В./шт) или 4 штуки синих, зеленых или белых, т.е. не требуется дополнительных сопротивлений. Микросхему (при большом количестве светодиодов) надо установить на радиатор. КРЕН8Б рассчитана на максимальную нагрузку в 1,5А (при таком токе очень сильно будет греться). На вход не следует подавать напряжение более 35 вольт. Входное напряжение должно быть не менее чем на 3В больше выходного, иначе стабилизатор не будет работать.
В заключении следует обратить внимание на такие вопросы как пайка и монтаж светодиодов. Это тоже очень важные вопросы, которые влияют на их жизнеспособность.
Не следует паять светодиоды старым дедушкиным паяльником, который нагревали в печке и использовали для запайки дырок в кастрюлях. Следует использовать маломощный паяльник с температурой жала не более 260 градусов и пайку производить не более 3-5 секунд (рекомендации производителя). Не лишним будет использование медицинского пинцета при пайке. Светодиод берется пинцетом выше к корпусу, что обеспечивает дополнительный теплоотвод от кристалла при пайке.
Ноги светодиода следует гнуть с небольшим радиусом (чтобы они не ломались, нам калеки не нужны!). В результате замысловатых изгибов, ноги у основания корпуса должны остаться в заводском положении и должны быть параллельны и не напряжены (а то устанет и кристалл отвалится от ножек).
Собирать светодиоды в одно большое светящееся чудо лучше всего на каком-нибудь плоском листовом материале (пластмасса, оргстекло др.), предварительно насверлив в нем отверстий нужного размера по диаметру корпуса (придется овладеть еще измерительным инструментом и дрелью).
Помните, что светодиод — нежный прибор и обращаться с ним надо соответственно (при пайке можно спеть песню, чтобы работал долго).
Чтобы Ваше устройство защитить от автомобиля и автомобиль от устройства (ведь теперь не известно, что надежнее) следует ставить предохранители.
В этой статье я постараюсь как можно проще объяснить основные принципы запитывания светодиодов. Приведу примеры схем включения светодиодов, а также постараюсь рассмотреть частые ошибки которые совершают новички в электронике, при выборе схемы подключения светодиода. Если читатель знает закон Ома, умеет применить его на практике, то в этой статье он найдет мало полезной информации для себя.
Актуальность подобных тем растет с тех пор, как появились так называемые мощные светодиоды, которые стали применят практически везде где только можно (освещение дома, участка, рабочего места, различные светодиодные фонари, осветительные приборы авто и не только). Есть большая вероятность того что человеку, никогда не увлекавшемуся электроникой придется столкнутся с такой задачей как подключение светодиода.
У светодиода в отличие от обычной лампы накаливания в технической характеристики гораздо больше различных параметров. Все они нам не к чему, для того чтобы выбрать оптимальный режим светодиоду при запитывании и не сжечь его при первом включении. Достаточно обратить внимание на такие характеристики как:
1. Постоянный прямой ток
2. Постоянное прямое напряжение
3. Сила света
4. Цвет свечения
Постоянный прямой ток (в справочной литературе обозначается как Iпр или зарубежное обозначение Io) определяет какой ток в длительном режиме можно пропускать через светодиод в прямом направлении. Прямое направление тока — это когда на аноде потенциал выше чем на катоде светодиода.
В данном случае нас интересует именно прямое направление, так как в обратном направлении светодиоды не светятся.
Постоянное прямое напряжение (в литературе обозначается как Uпр или зарубежное обозначение VFM) определяет какое напряжение упадёт на светодиоде при протекании через него определенного тока в прямом направлении.
Сила света определяет интенсивность светового потока, излучаемого светодиодом. Тут все просто чем больше, тем ярче светодиод.
Цвет свечения (красный, зелёный синий и т. д.) имеет числовое представление обозначается как длина волны.
В идеале для питания светодиода применяют стабилизированный источник тока, то есть напряжение стабилизировать не обязательно, на светодиоде упадет столько напряжения сколько указано в параметре Uпр. Итак, классическая и самая простая схема включения светодиода.
Из достоинств на ум приходит только простота и надежность, как правило такую схему применяют для питания маломощных светодиодов которые выполняют роль индикаторов в различных устройствах. Такую схему можно встретить в самых простых фонариках. Недостаток этой схемы низкий кпд, чем больше мощность светодиода, тем больше потери на сопротивлении, по этой причине такую схему не используют в экономичных устройствах. Сопротивление резистора рассчитывают по формуле:
R=(Uист-Uпр)/I
R – Сопротивление резистора единицы измерения Ом (ом)
I – Ток который вы хотите пропустить через светодиод единицы измерения А (Ампер)
После того как рассчитали сопротивление резистора, нужно рассчитать его мощность.
P=(Uист-Uпр)*I
P – Мощность выделяемая на сопротивлении единицы измерения Вт (Ватт)
Uист – Напряжение источника единицы измерения В (Вольт)
Uпр – Постоянное прямое напряжение светодиода единицы измерения В (Вольт)
I – Ток через резистор в данном случае совпадает с током через светодиод единицы измерения А (Ампер)
Пример расчета:
То есть при питании 10 ватного светодиода таким способом на резисторе тепловые потери составят 4,86 Вт. Кроме того данная схема включения светодиода не стабилизирует ток через светодиод, то есть если изменится питающее напряжение, то изменится и ток через светодиод. Следующая схема лишена этого недостатка.
Здесь роль стабилизатора тока выполняет широко распространённый интегральный стабилизатор LM317. К сожалению КПД данной схемы, также очень низкое. Всех вышеописанных недостатков лишена схема в основе которой лежит ШИМ стабилизатор.
Подобные схемы часто называют драйвер светодиода, готовые устройства можно приобрести в радиомагазинах, выглядят они следующим образом.
В основе лежит ШИМ стабилизатор. КПД таких стабилизаторов лежит в пределах 90%, то есть включая через него 10 ватный светодиод на нём (драйвере) выделится 1Вт.
И в конце немного о последовательном и параллельном включении светодиодов.
На рисунке слева приведена схема последовательного включения трёх светодиодов, справа параллельного включения трёх светодиодов. В интернете можно встретить схемы параллельного включения светодиодов без индивидуальных тока ограничительных резисторов.
Не рекомендую использовать такое включение, прямое падение напряжения (даже на светодиодах одной партии) разное в итоге через светодиоды потекут существенно разные токи, что приведет к выходу из строя сначала самого прожорливого светодиода, а затем и всех остальных. На этом все.
Хотя светодиоды (светики) используются в мире ещё с 60-х годов, вопрос о том как их правильно подключать, актуален и сегодня.
Начнем с того, что все светодиоды работают исключительно от постоянного тока. Для них важна полярность подключения, или расположения плюса и минуса. При неправильном подключении. светодиод работать не будет.
Как определить полярность светодиода
Полярность светодиода можно определить тремя способами:
N.B. Хотя на практике последний способ иногда не подтверждается.
Как бы там ни было, следует заметить, что если кратковременно (1-2 секунды) не правильно подключить светодиод, то ничего не перегорит и плохого не произойдет. Так как диод сам по себе в одну сторону работает, а в обратную нет. Перегореть он может только из-за повышенного напряжения.
Номинальное напряжение для большинства светодиодов 2,2 — 3 вольта. Светодиодные ленты и модули, которые работают от 12 и более вольт, уже содержат в схеме резисторы.
Как подключить светодиод к 12 вольтам
Подключать светодиод напрямую к 12 вольт — запрещено, он сгорит в долю секунды. Необходимо использовать ограничительный резистор (сопротивление). Размерность резистора высчитывается по формуле:
R= (Uпит-Uпад)/0,75I,
где R –величина сопротивления резистора;
Uпит и Uпад – напряжение питания и падающее;
I – проходящий ток.
0.75 — коэффициент надёжности для светодиода (величина постоянная)
Для большей ясности, рассмотрим на примере подключения одного светодиода к автомобильному аккумулятору 12 вольт.
В данном случае:
- Uпит — 12 вольт (напряжение в авто аккумуляторе)
- Uпад — 2,2 вольта (напряжение питания светодиода)
- I — 10 мА или 0,01 А (ток одного светодиода)
По вышеуказанной формуле, получим R=(12-2.2)/0.75*0.01 = 1306 Ом или 1,306 кОм
Ближайшее стандартное значение резистора — 1,3 килоОм
Это еще не всё. Требуется вычислить требуемую минимальную мощность резистора.
Но для начала определим фактический ток I (он может отличаться от указанного выше)
Формула: I = U / (Rрез.+ Rсвет)
- Rсвет — Сопротивление светодиода:
Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом,
из этого следует, что ток в цепи
I = 12 / (1300 + 220) = 0,007 А
Фактическое падение напряжения светодиода будет равно:
И наконец, мощность равна:
P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (12 -1,54)²/ 1300 = 0,0841 Вт).
Следует взять чуть больше мощности стандартной величины. В данном случае лучше подойдет 0,125 Вт.
Итак, чтобы правильно подключить один светодиод к 12 вольтам, (авто аккумулятор) потребуется в цепь вставить резистор, сопротивлением 1,3 кОм и мощностью 0,125 Вт.
Резистор можно присоединять к любой ноге светодиода.
У кого в школе, по математике была твердая двойка — есть вариант попроще. При покупке светодиодов в радиомагазине, спросите у продавца какой резистор Вам нужно будет вставить в цепь. Не забудьте указать напряжение в цепи.
Как подключить светодиод к 220в
Размерность сопротивления в данном случае расчитывается подобным образом.
Исходные данные те же. Светодиод потреблением 10 мА и напряжением 2.2 вольт.
Только напряжение питания в сети 220 вольт переменного тока.
R = (Uпит.-Uпад.) / (I * 0,75)
R = (220 — 2.2) / (0,01 * 0,75) = 29040 Ом или 29,040 кОм
Ближайший по номиналу резистор стандартного значения 30 кОм.
Мощность считается по то й же формуле.
Для начала определяем фактический ток потребления:
I = U / (Rрез.+ Rсвет)
Rсвет = Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом,
а из этого следует, что ток в цепи будет:
I = 220 / (30000 + 220) = 0,007 А
Таким образом реальное падение напряжения светодиода будет:
Uпад.свет = Rсвет * I = 220 * 0,007 = 1,54 В
И наконец мощность резистора:
P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (220 -1,54)² / 30000 = 1,59 Вт)
Мощность сопротивления должна быть не менее 1,59 Вт, лучше немного больше. Ближайшее большее стандартное значение 2 Вт.
Итак для подключения одного светодиода к напряжению 220 вольт, нам потребуется в электрическую цепь примостить резистор номиналом 30 кОм и мощностью 2 Вт .
НО! Так как в данном случае ток переменный, то светодиод буде гореть только в одну полуфазу то есть будет очень быстро мигать, приблизительно со скоростью 25 вспышек в секунду. Человеческий глаз это не воспринимает и будет казаться, что светик обычно горит. Но на самом деле он все равно будет пропускать обратные пробои, хоть и работает только в одном направлении. Для этого требуется поставить в цепь обратно направленный диод, дабы сбалансировать сеть и уберечь светодиод от преждевременного выхода из строя.
Или светоизлучающий диод (англ . LED Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении. Иными словами, светится, когда через него течет ток. Похоже на простую лампу накаливания, но устроен светодиод сложнее. В статье рассказывается об особенностях светодиода, о том как правильно подключать светодиод и о способе расчёта резистора для светодиода.
Особенности светодиода
Что-бы понимать, как правильно подключать светодиоды нужно разбираться в некоторых особенностях:
- светодиод питается током . Напряжение, подаваемое на светодиод не имеет значения. Это может быть и 3В, и 1000В. Главное — выдержать необходимый ток. При нехватке тока, светодиод светится тусклее, чем может. При превышении тока светодиод светит ярче, но сильно греется. Светодиод, через который пропускают ток больше, чем он ожидает, перегреется и проработает совсем недолго. В данном случае всегда лучше «недолить».
- падение напряжения . Важная характеристика светодиода — падение напряжения. Это значение показывает, на сколько вольт уменьшится напряжение при прохождении через светодиод при последовательном соединении. Например, если падение напряжения на светодиоде 3,4 вольта, то при напряжении питания 12 вольт, после первого светодиода остается 12-3,4= 8,6 вольт. На втором потеряется еще 3,4 вольта. Останется 8,6-3,4=5,2В. А после третьего останется 5,2-3,4=1,8 вольта. Это меньше, чем падение напряжения светодиода. Значит, больше светодиодов запитать мы не сможем.
- температурный режим. Светодиод нагревается во время свечения. Чем мощнее светодиод, тем сильнее он нагревается. В случае с маломощными светодиодами в пластиковом корпусе, их нагревом можно пренебречь. Если вы имеете дело со сверхмощными яркими светодиодами, нужно думать об охлаждении.
- полярность . При подключении светодиода нужно соблюдать полярность. Если перепутать плюс и минус, то ничего особенно страшного не случится, но светодиод не будет светить, и ток через него не пройдёт. У светодиода 2 вывода: анод и катод. Анод — положительный вывод. Он подключается к положительному полюсу источника питания. Катод — отрицательный. Его подключают к минусу (земле). Держа светодиод в руке выводы можно отличить по длине: анод делают длиннее катода. Внутри колбы светодиода выводы можно тоже отличить по размеру. Катод более массивен и по форме напоминает чашу.
Светодиод. Видна разница в длине катода и анода.
Светодиод. На крупном плане различим катод, напоминающий по форме чашу.
Необходимый ток и падение напряжения можно узнать из спецификации светодиода. В нашем магазине такая информация обязательно указывается на странице товара. Если у вас уже есть светодиод, но вы не знаете его характеристик, можно считать, что нужен ток 25мА, а падение напряжения считать равным 3В. Казалось бы, эти параметры идеально подходят для того, что-бы светодиод подключить напрямую к выводу Arduino. Но всё не так просто. Как отмечалось выше, светодиод токовый прибор. Если обычная лампочка сама себе выберет ток, то светодиод выбирает себе напряжение. То есть, если светодиод требует для себя 3В, а мы подадим на него 5В, то ток вырастет настолько, что светодиод сгорит. Это происходит потому, что он пытается удержать своё напряжение в 3V, а источник пытается выдать свои 5В. Начинается смертельная схватка. Если источник питания слабый, и светодиод сумеет просадить на нём напряжение до нужного — он уцелеет, а нет — источник питания выиграет битву, и светодиод сгорит. Для того, чтобы избежать проблем, нужно стабилизировать ток для светодиода. Простейший стабилизатор тока — резистор. Включаем последовательно со светодиодом резистор, резистор ослабляет источник питания, стабилизируя ток. При подключении больших и мощных светодиодов используют уже специальные тока, вместо резисторов. Резистор нужно уметь расчитывать.
Ничего сложного в расчёте резистора нет. Из формул нам понадобится разве что закон Ома : сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи.
Для расчёта сопротивления резистора для светодиода (R ) нужно знать: напряжение питания (Uпит ), падение напряжения на светодиоде (Uсв ) и необходимый светодиоду ток(I ).
Формула очень простая: R = (Uпит — Uсв) / I
Для простоты расчёта принимается ряд «стандартных» параметров:
Uпит=5 В, Uсв=3 В, I=25 мА=0,025 А
R = 5 — 3 / 0.025 = 80 Ом
Ближайшее стандартное сопротивление резистора — 100 Ом.
Однако, поскольку часто приходится иметь дело со светодиодами, точные параметры которых неизвестны, лично моя рекомендация: исключить падение напряжения из формулы. Так мы получим универсальную формулу для расчёта резистора для любого светодиода, при этом ограничим ток с запасом и не сильно потеряем в яркости. Однако, если вы собираете осветительный прибор и вам важно добиться максимальной светимости светодиода, используйте полную формулу, описанную выше. Итак, по моей упрощённой формуле расчёт будет таким:
R = 5 / 0.025 = 200 Ом
Ближайшее стандартное сопротивление резистора — 220 Ом. С помощью него и будем подключать. Резистор следует включать в цепь между положительным полюсом источника и анодом светодиода.
Теперь вы знаете, как правильно подключить один светодиод. Но что делать. когда вам нужно подключить несколько светодиодов к одному источнику питания?
При подключении одного светодиода ничего сложного нет. Мы только что обсудили это чуть выше. Но как правильно поступить, если одного светодиода недостаточно? Например, мы хотим подключить 15 светодиодов от источника питания 12В. Параметры светодиода для расчётов возьмём стандартные. Для дальнейших рассуждений придётся опять потормошить старика Ома и вспомнить, что при последовательном соединении напряжение складывается (в данном случае речь о падении напряжения на каждом светодиоде), а сила тока остаётся неизменной. При параллельном — наоборот. Теперь рассмотрим различные варианты подключения светодиодов.
Наиболее простой способ. Все светодиоды подключаем гирляндой друг за другом. Катод первого к аноду второго и т.д. Необходимый светодиодам при параллельном соединении ток не зависит от количества светодиодов и составляет 25мА. Ещё потребуется учесть падение напряжения на каждом светодиоде. Пытливый читатель, дружащий с математикой, сейчас должен был запнуться. Падение напряжения рассчитывается как сумма падения напряжения для всех светодиодов. Да ещё и нужно оставить запас. Запас стоит оставлять из-за того, что светодиоды не идеальны. Падение напряжения сильно колеблется даже у светодиодов одного производителя и в одной партии. Падение зависит от температуры, да ещё и растёт по мере старения светодиода. У нас падение составит 15*3 = 45В. А источник всего на 12 вольт. Этот вариант отпадает. Последовательно мы можем позволить себе подключить только 12/4 = 4 светодиода. С запасом всего 3 светодиода в параллели. Теперь можно подключить перед цепочкой из трёх светодиодов токоограничительный резистор на 480 Ом (R = 12/0.025 = 480) и радоваться. Все три светодиода теперь получают ток в 25мА. Но неидеальность светодиодов означает, что нам может попасться экземпляр, который рассчитан на ток всего лишь в 20мА. Или чуть меньше. Или чуть больше. Неважно. Важно то, что наши рассчитанные 25mA окажутся избыточными. Такой светодиод начнёт греться и перегорит раньше других. Он перестанет пропускать через себя ток. Тогда все остальные светодиоды тоже погаснут. Последовательное подключение — недостаточно надёжная схема. Один перегоревший светодиод нарушает работу всей цепочки.
Достоинства : простая и дешёвая схема, низкое потребление тока.
Недостатки : необходимость в источнике питания с большим вольтажом, крайне низкая надёжность схемы.
Итак, последовательно нам удалось соединить только 3 светодиода. Но что если требуется подключить все 15?
Параллельное подключение светодиодов
Здесь у нас всё наоборот. Силу тока нужно умножить на количество светодиодов, а падение напряжения посчитать только 1 раз.
Сила тока: I = 0,025 * 15 =0,375 А
Нам потребуется источник питания, способный выдать максимальный ток в 0,375 А. Округлим до 0,35 (помните, что лучше «недолить»?). По напряжению тоже укладываемся: 12 — 2 = 10. Остаётся с большим запасом.
Пытливый читатель, запнувшийся парой абзацев ранее, может воскликнуть: «Погодите! Так зачем нам 12 вольт, если мы можем обойтись и пятью?». «Можем!» — ответим ему мы. Но не торопитесь с выводами, это ещё не конец .
Мы определились, что светодиоды будут подключены параллельно. Необходимо ограничить ток в цепи. Допустим, специального драйвера у нас нет. Возьмём резистор. Рассчитаем необходимое сопротивление по давно известной формуле: 12 В * 0,35 А = 4,2 Ом. Подключим его между источником питания и анодами светодиодов:
Вот, казалось бы, и всё. Но есть проблема:
Как отмечалось выше, светодиоды не обязательно имеют те характеристики, которые заявлены производителем. Всегда есть разброс. И вот мы задали ток в 0,35 ампер и смотрим на светящуюся линейку светодиодов. Но всем им нужен разный ток. Одному, как мы и рассчитывали 25мА, другому — 20мА, третьему 21мА, а вот нашёлся совсем кривой светодиод, ему нужно всего 15мА. А мы пропускаем через него 25 — почти в 2 раза больше. Светодиод греется и быстро перегорает. В линейке стало на 1 светодиод меньше. Теперь для питания оставшихся светодиодов нам требуется 35мА. Пока всё не выглядит особенно плохо. Мы ограничили ток с запасом. Мы молодцы. Но не выдержал ещё один светодиод. Осталось 13. Теперь весь наш ток делится не на 15, а на 13 светодиодов. На каждый из них приходится по 26мА. Теперь абсолютно все светодиоды работают на повышенном токе. Очень скоро перегреется следующий. Самые стойкие получат уже по 29мА — 116% от номинала. Всего 2 перегоревших светодиода запустили цепную реакцию. Скоро вся линейка перегорит, а вы так и не поймёте почему (ну или поймёте, мы же только что всё разобрали). Собственно, избавиться от такого печального сценария просто. Нужно к каждому светодиоду поставить по собственному токоограничительному резистору. Для тока в 25мА и напряжения 12В нужен резистор на 480 Ом. Это не спасёт от проблемы «кривых» светодиодов, но их перегорание никак не повлияет на остальные.
Достоинства : высочайшая надёжность.
Недостатки : высокое потребление тока, высокая стоимость схемы.
Параллельное подключение светодиодов — идеальный вариант. Всегда стремитесь к тому, чтобы подключать светодиоды параллельно и ограничивать ток каждого светодиода по отдельности своим резистором. Если вы используете светодиодные драйверы (), то каждому светодиоду нужно подключать свой драйвер. Именно поэтому параллельные схемы с большим количеством светодиодов становятся слишком дорогими. В реальности приходится идти на компромисс и объединять светодиоды в цепочки.
Комбинированный способ подключения светодиодов
Итак. Подключим наши 15 светодиодов комбинированным способом. Вспомним расчёт для последовательного подключения. Там мы выяснили, что от 12 вольт можем безболезненно запитать 3 светодиода. На каждый из 3-х светодиодов потребуется резистор в 480 Ом. Это и будет наша цепочка — 3 светодиода и резистор. Теперь мы параллельно подключим 5 таких цепочек. При параллельном соединении напряжение питания остаётся неизменным, а сила тока для каждой цепочки умножается на количество цепочек. Получается, нужен источник на 12В и 5*0,025=0,125А. Как видим, такой способ подключения сильно экономит ток.
Достоинства : низкое потребление тока при большой плотности светодиодов, каждая цепочка не зависит от соседних, благодаря наличию собственного токоограничительного резистора.
Недостатки : внутри цепочки мы получаем те же проблемы, что и при обычном параллельном соединении. При наличии «кривых» светодиодов в цепочке, она выйдет из строя раньше других.
Комбинированное подключение светодиодов. 3 цепочки по 3 светодиода.
При подключении светодиодов к источнику питания предпочтительно использовать параллельное соединение, снабжая каждый светодиод отдельным стабилизатором. При подключении большого количества светодиодов, для удешевления конструкции возможно комбинирование последовательного и параллельного способов соединения светодиодов для достижения оптимального результата.
На 12 Вольт светодиод как подключить сделать самому своими руками?
Светодиоды (12 вольт) часто используются для тюнинга автомобилей. Также они могут устанавливаться для освещения небольшого помещения. Выпускаются устройства различной формы, и по яркости они довольно сильно отличаются. На рынке представлено множество производителей. Для того чтобы правильно подключить светодиод, следует учитывать тип источника питания. Также важно оценить параметры модели. Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть конкретные схемы подключения светодиодов на 12 В.
Подключение к низкочастотному блоку питания
На 12 вольт светодиод к низкочастотному блоку питания подключается через селективный резистор. Для регулировки светового потока используются модуляторы. Некоторые специалисты рекомендуют перед подключением светодиода проверять номинальное сопротивление в цепи. Указанный параметр не должен превышать 3.3 Ом. Также оценивается проводимость модулятора.
Если рассматривать устройство открытого типа, то указанный параметр должен составлять около 20 мк. Также на рынке представлены недорогие коммутируемые модуляторы. У них очень высокая пропускная способность. Однако у модуляторов такого типа есть несколько недостатков. В первую очередь у них очень высокое энергопотребление. Также важно учитывать, что показатель цветовой температуры устройства при их использовании достигает 700 мк. Для светодиодов на 12 В это довольно много.
Сверхъяркий светодиод 12 вольт к высокочастотному блоку можно подключить через простое реле. В данном случае модулятор подбирается открытого типа. Многие эксперты советуют не использовать какие-либо усилители. В первую очередь они повышают параметр светового потока. Таким образом, светодиоды для освещения (12 вольт) быстро перегреваются. В среднем показатель проводимости тока должен составлять 25 мк. Перед подключением светодиода к сети проверяется параметр номинального сопротивления. Сделать это может любой человек при помощи тестера. В среднем номинальное сопротивление при использовании открытого модулятора обязано составлять не более 4 Ом. Если рассматривать схемы с большим количеством светодиодов, то в этом случае нужно подбирать триггер. Указанный элемент может продаваться с фильтром либо без него.
Последовательное подключение
Наиболее часто светодиоды (12 вольт) подключаются в последовательном порядке. В результате образуется лента. Для регулировки мощности светового потока используются модуляторы. Некоторые специалисты устанавливают расширители с регуляторами. В любом случае реле подбирается на два контакта. Также важно отметить, что параметр номинального сопротивления не должен превышать 35 Ом. Перед расширителем устанавливается фильтр пропускного типа. Для того чтобы избежать кротких замыканий, на конце цепи фиксируется изолятор. В среднем параметр цветовой температуры должен быть не более 500 К.
Параллельное подключение
Параллельное подключение светодиодов встречается довольно редко. Для того чтобы лампы не перегорали, используется контактный модулятор. Если рассматривать вариант со светодиодной лентой на 12 В, то целесообразнее применять импульсный трансивер. На рынке он продается с системой защиты. В среднем параметр проводимости тока у него не превышает 30 мк. Усилители для подключения используются редко. Для того чтобы регулировать мощность светового потока, разрешается применять триггеры.
Если рассматривать двухразрядные модификации, то конденсаторы применяются с одним переходником. Также важно отметить, что уровень номинального сопротивления зависит от пропускной способности резистора. Если рассматривать вариант подключения с трехразрядным триггером, то конденсаторы применяются без переходника. В данном случае модулятор разрешается использовать лишь с тиристором. Фильтры для стабилизации напряжения устанавливаются редко.
Схемы с емкостными конденсаторами
На 12 вольт светодиод через емкостный конденсатор разрешается подключать только в последовательном порядке. Если рассматривать схему с лентой ламп, то тиристор используется с одним переходником. В данном случае фильтры применяются без обмотки. Для того чтобы избежать случаев короткого замыкания, необходимы стабилитроны. Они являются довольно компактными. Устанавливать их следует за фильтрами. Конденсатор в данном случае фиксируется на модуляторе. Для регулировки светового потока необходим контроллер. Если подбирать устройство однополюсного типа, то параметр номинального сопротивления будет составлять около 50 Ом. Также важно отметить, что цветовая температура устройства зависит от проводимости контроллера.
Использование демпфирующих конденсаторов
На 12 вольт светодиод через демпфирующий конденсатор разрешается подключать без усилителя. Триггер в данном случае используется с одним переходником. Многие эксперты расширитель устанавливают без изолятора. Если рассматривать схему с одним конденсатором, то модулятор используется открытого типа. Устанавливать его следует через переходник. Если рассматривать схему на два конденсатора, то в этом случае модулятор используется закрытого типа. Также важно отметить, что резистор разрешается устанавливать только с регулятором. Для подсоединения контроллера придется воспользоваться паяльником. Перед включением светодиода на 12 В проверяется общий уровень номинального сопротивления в цепи. Указанный параметр не должен превышать 35 Ом. Если он больше, значит, резистор подбирается более высокой мощности.
Применение поглощающих фильтров
Маленькие светодиоды (12 вольт) через поглощающий фильтр подключить довольно просто. В данном случае модулятор разрешается устанавливать с различной пропускной способностью. Основное преимущество поглощающих фильтров кроется в понижении цветовой температуры. В результате светодиоды LED (12 вольт) способны проработать очень долго. Световой поток в среднем колеблется в районе 4 лм. Также важно отметить, что тиристоры используются только при параллельном подключении. Для регулировки мощности светового потока необходимы контроллеры. На рынке их можно найти с обкладкой и без нее. Также есть другие типы, которые включают в себя тетроды. В данном случае их рассматривать не следует.
Светодиоды с волновыми ресиверами
На 12 вольт светодиод через волновой ресивер разрешается подключать только с открытым модулятором. В данном случае резисторы используются импульсного типа. Многие эксперты рекомендуют не применять поглощающие фильтры. Трансивер устанавливается с проходным изолятором. Иногда уровень номинального сопротивления может сильно повышаться в цепи. Чтобы решить представленную проблему, следует использовать сетчатые фильтры. На рынке они продаются разного размера. Расширитель в цепи используется с двумя переходниками. Если рассматривать схему с триггером, то светодиод следует устанавливать через усилитель. Таким образом решится проблема с резким повышением цветовой температуры.
Светодиод «Панасоник»
Светодиоды (3мм) 12 вольт «Панасоник» часто устанавливаются на машины. Для подключения модели применяются волновые трансиверы. Они являются очень компактными, также важно отметить, что устройства не требуют установки дополнительного усилителя. Если рассматривать схему на два модулятора, то параметр номинального сопротивления должен составлять около 40 Ом. Также важно обращать внимание на показатель проводимости тока. С этой целью нужно воспользоваться тестером. Расширители часто используются с одним переходником. В этом случае светодиод на 12 В устанавливается за резистором. В среднем показатель номинального сопротивления должен составлять около 45 Ом.
Светодиод «Филипс»
Светодиоды (12 вольт) для авто «Филипс» подключаются через открытый модулятор. Цветовая температура модели равняется 300 К. В среднем световой поток устройства не превышает 450 лм. Если рассматривать схему с обычным модулятором, то светодиоды (12 вольт) для авто используются с контроллером. В данном случае важно в начале цепи установить изолятор. Еще эксперты рекомендуют использовать поглощающий фильтр. Для регулировки светового потока светодиода на 12 В не обойтись без качественного контроллера. В данном случае резистор подбирается одноконтактного типа.
Подключение светодиода «Делюкс»
Светодиод на 12 В компании «Делюкс» отличается высоким параметром цветовой температуры. Для того чтобы устройство не перегорало при длительном использовании, устанавливают открытые модуляторы. В последнее время модели стали выпускать с проходными резисторами. Они предназначены для повышения проводимости тока. Однако важно отметить, что показатель потребления электроэнергии значительно повысится. Расширитель перед светодиодом на 12 В устанавливается с изолятором. Фильтры чаще всего применяются поглощающего типа. Устанавливать их следует в начале цепи. Многие эксперты перед включением светодиода проверяют уровень номинального сопротивления. Он должен составлять не более 55 Ом.
Как подключить сверхяркий светодиод к 12 Вольтам — LED cвет — сделай сам — LED cвет — Каталог статей
ВАЖНО: Все светодиоды имеют один главный электрический параметр, при котором обеспечивается его нормальная работа. Это номинальный ток ( I ) протекающий через светодиод. Светодиод нельзя считать ни трехвольтовым, ни двухвольтовым. Через светодиод нужно пропустить ток (согласно техническим характеристикам) и измерить напряжение на его выводах. Это напряжение и будет обеспечивать протекание требующегося тока через кристал светодиода!
Для обеспечения протекания через кристал светодиода номинального тока подключение светодиодов к низковольтным источникам постоянного напряжения можно произвести через ограничивающее сопротивление.
Немного понятий из школьных уроков физики:
Напряжение ‘U’ измеряется в вольтах (В),
ток ‘I’- измеряется в амперах (А),
сопротивление ‘R’ измеряется в омах (Ом).
Закон Ома: U = R * I .
Научимся подключать светодиоды к популярному напряжению — 12 В.
Рассмотрим вариант, когда в распоряжении имеется постоянное напряжение, без помех (например, позаимствованный на время заряженный аккумулятор с напряжением на клеммах 12 В), а потом рассмотрим вопрос подключения к менее идеальным источникам (помехи, нестабильное напряжение и тп.).
Рассмотрим наиболее распространенные светодиоды, рассчитанные на ток 20 мА (т.е. 0,02 А). Например, сверхяркие светодиоды SMD 3528 белого свечения .
Смотрим на шильдик аккумулятора (не только смотрим, но и еще очень энергично пользуемся измерительным прибором): есть 12,0 В, а падение напряжения на светодиоде SMD 3528 = 3,5 В. Значит надо куда-то деть лишних 9,5 В (12,0 — 3,5= 9,5). Самый простой способ — использование резистора (он же — сопротивление). Выясняем какое надо сопротивление.
Закон Ома гласит:
U = R * I
R = U / I
Ток, протекающий в цепи I = 0,02 А. Сопротивление нужно подобрать такое, чтобы на нем погасилось 9,5 В, а нужные 3,5 В дошли до светодиода. Отсюда находим требуемое R:
R = 6,5 / 0,02 = 325 Ом
Напряжение на сопротивлении превращается в тепло. Для того, что-бы сопротивление выдержало нагрузку и выделяемое тепло не привело к его выходу из строя, надо вычислить рассеиваемую мощность сопротивления. Как известно (мысленно возвращаемся к школьным урокам физики) мощность: P = U * I
На сопротивлении у нас 9,5 В при токе 0,02А. Считаем:
P = 9,5 * 0,02 А = 0,19 Вт.
При покупке сопротивления просим у продавца 330 Ом, мощностью не менее 0,25 Вт (лучше больше, с запасом, чтобы на душе было спокойнее, 0,5 Вт например, но следует учесть — чем больше мощность, тем больше размеры). Подключаем светодиод (не забыв про полярность) через сопротивление и ощущаем волну радости — светодиод светится ! Теперь разрываем цепь межу сопротивлением и светодиодом, включаем измерительный прибор и измеряем протекающий в цепи ток. Если ток менее 20 мА, надо немного уменьшить сопротивление, если больше 20 мА — увеличить. Вот и все ! Получив ток в 20 мА, мы достигли оптимальной работы светодиода, а при таком режиме производитель гарантирует 10 лет непрерывной работы. Садимся и ждем 10 лет, если что не так — пишем претензию на завод. По мере того, как аккумулятор будет ‘садиться’, яркость светодиода будет уменьшаться. После этого будет уместным вернуть аккумулятор на прежнее место для подзарадки.
Теперь определимся с подключением нескольких светодиодов.
Подключаем 2 красных последовательно.
У красных светодиодов напряжение питания ниже, чем у белых, и равно 2 В.
2 шт * 2,0 = 4,0 В. Питающее напряжение — 12 В, следовательно лишних — 8,0 В. R = 8,0 / 0,02 = 400 Ом. P= 8,0 * 0,2 = 0,16 Вт.
А если 6 штук — 6шт. * 2,0В = 12 В. Сопротивление вообще не требуется.
Аналогично, например, с синими (3В) : 3шт x 3,0 В = 9,0В. 12,0 В — 9,0 В = 3,0 В.
R = 3,0 / 0,02 = 150 Ом. P = 3,0 * 0,02 = 0,06 Вт.
По такому принципу изготовлены светодиодные ленты, где каждый кластер имеет последовательную цепочку из 3 светодиодов и токоограничивающий резистор. Каждый кластер подключен в ленте параллельно всем кластерам. Вся лента или отдельный кластер подключается к 12 Вольтам. От количества кластеров, подключеных к источнику питания, зависит потребляемый лентой ток.
* Напоминаю, что все эти схемы действительны при постоянном и стабильном напряжении, например от аккумулятора 12 В.
Теперь рассмотрим более сложный вариант. Надо подключить к 12 Вольтам 30 штук красных с падением напряжения по 2,0 В. На 12В можем подключить только 6 штук без сопротивлений, следовательно соединяем 6 штук последовательно. Подключаем — светится. Соединяем еще 6 штук и параллельно подсоединяем к первой цепочке. При этом через каждые 6 шт будет течь ток в 0,02А. Для подключения 30 красных светодиодов у нас получится 5 цепочек по 6 светодиодов с общим током 5 * 0,02А = 0,1А (батареек хватит не на долго!).
Если надо подключить к 12Вольтам 30 штук зеленых с падением напряжения по 3,5В, то на 12 Вольт мы можем подключить: 12В / 3,5В = 3,43 штуки. Мы не будем отрезать от четвертого светодиода 0,43 части, а подключим 3 штуки + сопротивление:
3штуки * 3,5В = 10,5 В. Лишнее напряжение: 12,0 В — 10,5 В = 1,5 В. Сопротивление R = 1,5В / 0,02А = 75 Ом при мощности P = 1,5 * 0,02 = 0,03 Вт. Получается 10 параллельных цепочек светодиодов. А если вдруг одному светодиоду в процессе монтажа случайно пришлось погибнуть и их осталось всего 29 штук, то соединяем 9 цепочек по 3 штуки, и одну цепочку из 2-х штук + сопротивление R = 250 Ом, P = 0,1Вт.
Вот мы и вспомнили слегка основы физики.
Напомню, что все вышеперечисленные схемы расчитаны на идеальный источник питания, и в большинстве случаев далеки от реальных условий эксплуатации светодиодов. Например, в бортовой сети автомобиля нет стабильных 12 Вольт, так как при работе генератора наблюдаются значительные скачки напряжения. А понижающий с 220 на 12 Вольт блок питания точно так же повторяет на выходе все колебания сети.
Теперь рассмотрим стабилизированную схему включения светодиодов.
Техническая проблема стабилизации тока давно решена мировыми умами, разрабатывающими интегральные микросхемы. Коснёмся изготовления стабилизатора тока c использованием микросхемы LM317. Это достаточно просто, главное немного потратиться на микросхему.
Микросхема LM317 при различном продключении может работать как стабилизатор напряжения, или как линейный стабилизатор тока.. Для подключения светодиода (см. рисунок) нужно всего лишь одно сопротивление, задающее ток. Величина сопротивления рассчитывается по формуле:
R = 1.2 / I (1.2 — падение напряжения на микросхеме-стабилизаторе). Т.е., при токе 20 мА,
R = 1,2 / 0.02 = 60 Ом. Стабилизаторы рассчитаны на максимальное напряжение в 35 вольт. При таком включении, например, белого светодиода SMD 3528 с падением напряжения в 3,3 Вольта возможна подача напряжения на стабилизатор от 4,5 до 35 вольт, при этом ток на светодиоде будет соответствовать неизменному значению в 20 мА !
Например, при 12 Вольтах питания к стабилизатору можно подключить последовательно 3 белых светодиодоа SMD 3528, не заботясь о напряжении на каждом из них, ток в цепи будет протекать 20мА (а лишнее напряжение погасится на стабилизаторе: 1,25 Вольта потребляет микросхема).
* Чем больше напряжение будет гаситься на микросхеме, тем больше она будет греться, поэтому рекомендуется микросхему устанавливать на радиатор.
Вот образец стабилизации тока микросхемой LM317 для сверхяркого светодиода 10 W. Сверхяркие светодиоды 10 Вт расчитаны на питание 9 -12 вольт с током 900 мА (номинал резистора 1,3 Ом), поэтому такую схему можно подключить и к бортовой сети автомобиля, и на выход понижающего сетевого блока питания. Главное не забывать, что на микросхеме тоже падает 1,25~2,0 Вольт.
Самым надежным способом подключения светодиодов к 12 Вольтам является использование готовых светодиодных шим-драйверов, которые кроме стабилизации тока дополнительно обладают массой полезных функций: — схема с защитой от перегрузки по току, короткого замыкания, обрыва в цепи защиты…
Драйвер имеет защиту от переполюсовки, защиту от перегрузки по току, защиту от короткого замыкания и обеспечивает необходимый стабильный ток при значительных колебаниях в сети 12 Вольт!
А, например, сетевой драйвер для 1-3 шт светодиодов мощностью 1 W служит сразу и стабилизатором и блоком питания мощностью 3 W, работает при входном напряжении AC 85-265V, обеспечивает выходной ток 300 мА и выходное напряжение DC 9-12V.
Правильное подключение светодиода 10 Ватт 12 вольт Часть 2 | Пелинг
В данной теме я расскажу и покажу вам о преимуществах питания светодиодов на 10 ватт 12 вольт, от всеми известного DC- DC понижающего преобразователя.
DC- DC — это означает, что преобразователь преобразует постоянное напряжение в постоянное, а выше оно или ниже обозначается UP — повышающий DoWN- понижающий.
Преобразователи достаточно универсальные и могут служить как питающим устройством с регулировкой по напряжению, так и зарядным устройством.
В данной теме речь пойдет о светодиодах с понижающим преобразователем. Спешу отметить, что применяя данные преобразователи мы снижаем также потребление севетодиодов от аккумулятора или источников питания. А так же недавно я увидел, что преобразуя в низ питание уменьшая выходное напряжение увеличивается выходной ток. Обратный эффект можно заметить на повышающих преобразователях. Тут мы будем наблюдать обратную картину, повышая выходное напряжение входной ток будет до преобразователя будет увеличиваться в выходной ток падать.
Дополнительная информация по тестированию светодиодов на 10 Ватт 12 вольт.
При питании светодиодов на Мах напряжении даже с пониженным током, время деградации также увеличивается. Если изначально собрать и привыкнуть к тому что светодиод выдает по яркости то долгое время он будет радовать своим светом при этом яркость долго будет равняться той что была при первом включении. Но если вдруг нужно больше получить с него люмен рекомендую улучшить его охлаждение, и готовится к тому что через какое-то время яркость упадет!
Есть прямая зависимость от того сколько по времени проработает светодиод, и к сожалению время которое указывается производителем относится к минимальному напряжению и току при котором работает светодиод. Минимальные параметры для работы со сроком жизни светодиода могут составить 50 000 часов при напряжении питания 9 Вольт и токе в 500 мА. чем выше напряжение и ток тем время жизни светодиода падает!
Очень большое заблуждение, что если выставить 900 мА и 12 вольт ну или даже 11 Вольт, светодиоду будет от этого хорошо, и он будет работать годами. Он при таких параметрах работает на износ и время его жизни сразу будет зависеть от системы его охлаждения и окружающей температуры. Если задать вопрос производителям сколько прослужит тот или иной светодиод производитель сразу же начнет вилять и уходить от прямого ответа. Типа, все зависит от вашей сети , от чистоты помещения или от температуры. Но на самом деле производители тестируют на износ чуть ли не каждую партию светодиодов выборочно и могут ответить на него прямо. Что в таких условиях он прослужит столько времени а в таких столько.
В общем, беря любой светодиод читайте между строк. А если так уж любопытно сколько он может прослужить соберите два стенда один по моей схеме и по своей, и посмотрите что будет с яркостью светодиодов через тридцать суток работы. Кстати как вариант можно сделать самому подобный тест. Если будет время займусь этим экспериментом.
Не буду докучать своими мыслями и тем что я узнал, и пытаюсь этим поделится. И перейдем к просмотру следующего видео где можно посмотреть все наглядно.
Другие статьи
Поделиться ссылкой:
Понравилось это:
Нравится Загрузка…
ПохожееКак запустить светодиодную подсветку от батареи 12 В
Светодиодные лампы— популярный способ сэкономить дома. Они служат в течение многих часов, а аккуратный свет может прослужить до 25 лет. Большинство светодиодных ламп устроены так, что могут работать от батареи 12 В — на самом деле, лампы 12 В могут вызвать короткое замыкание при подключении непосредственно к розетке, которая обычно имеет ток 110 В. Это может быть очень опасно, поэтому лучшее решение — вместо этого пропустить эти огни через реле.
Шаг 1. Решите, где его разместить
Обратите внимание на некоторые светодиоды с батарейным питанием, предназначенные для использования в автомобиле.
Первое, что нужно сделать при подключении светодиодов к батарее, — это продумать, куда они пойдут. Например, для батарей, работающих на светильниках на высокой стене, потребуется что-то, поддерживающее их вес. Если вы не устанавливаете их рядом с существующим аккумулятором на 12 В, приготовьтесь построить выступ, коробку или другую опору. Если оставить батарею болтаться, это в конечном итоге приведет к разрыву соединений.
Найдите поблизости место, чтобы поставить аккумулятор и выключатель; затем измерьте расстояние между тем, где находятся огни, и тем местом, где они будут.Это длина провода, необходимого для подключения светодиодов к источнику питания.
Аккумуляторы и выключатели необходимо проверить на наличие неисправностей перед подключением к светодиодной системе домашнего освещения. Это можно сделать, проверив ток с помощью вольтметра или подключив оба элемента к лампе или устройству, которое заведомо работает.
Шаг 2 — Подключите светодиод к батарее
Как только светодиоды встанут на свои места, осмотрите их и найдите провода; отрицательный вывод (или катод) можно идентифицировать одним или несколькими из следующих способов: это более короткий вывод, это сплющенная часть круглого светодиода или внутри светодиода, каждый вывод прикреплен к узел треугольной формы; положительный вывод (или анод) присоединяется к большему узлу.При правильном применении индикатор функции проверки диодов загорится светодиодом. Когда он горит, черный измерительный провод будет прикреплен к катоду, а красный измерительный провод — к аноду.
Когда вы уверены, какой вывод к какому идет, пора припаять провода к батарее на 12 В. Катод уходит в землю — его можно припаять прямо к минусовой клемме 12в аккумуляторной батареи. Анод должен быть подключен к переключателю включения / выключения, который затем подключается к положительному порту батареи.
На этом этапе рекомендуется проверить, работает ли система домашнего освещения. Проблемы могут включать перегоревший предохранитель или поврежденный светодиод (это легко сделать во время подключения) или неплотное соединение где-то между лампами и батареей. Исправить эти проблемы — несложная задача, и если домашняя система освещения подключена правильно, проблем с ее использованием в обозримом будущем возникнуть не должно.
Когда вы совершаете покупки по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать комиссионные бесплатно для вас.
В чем разница между светодиодными лентами 12 В и 24 В?
Светодиодная лента— это, пожалуй, самое любимое всеми применение светодиодного освещения. Он имеет множество применений и может мгновенно изменить настроение комнаты.
А поскольку они имеют форму тонких гибких липких полосок, их можно брать с собой буквально куда угодно.
Возможности выбора между напряжением, мощностью, током, люменами, плотностью светодиода и материалом, из которого изготовлены светодиодные ленты, многочисленны и разнообразны.В этом руководстве вы можете узнать разницу между светодиодной лентой на 12 и 24 вольт.
Основное различие светодиодных лент на 12 В и 24 В состоит в том, что у 12 В более частые точки сечения, подходящие для углов. С другой стороны, полоски на 24 В могут проходить большее расстояние без падения напряжения.
Влияют ли разные напряжения на яркость?
При правильном использовании полосы на 12 или 24 В, в пределах максимального рабочего диапазона и при достаточно мощном источнике питания не должно быть разницы в яркости двух полосок напряжения.
Яркость полосового освещения описывается в люменах на метр (или фут). Высококачественная светодиодная лента обычно обеспечивает около 1500 люмен на метр (или 450 люмен на фут).
Количество светодиодов на единицу длины определяет яркость и мощность, потребляемую полосой на единицу длины. Чем выше мощность на единицу длины, тем ярче будет полоска.
Основные различия между полосовыми лампами на 24 В и 12 В
Хотя многие производители предпочитают производить и продавать высококачественные светодиодные ленты на 24 В премиум-класса, вы также можете легко установить лампы на 12 В, не столкнувшись с какими-либо проблемами.
Если, конечно, вы используете соответствующую полосу. Вот некоторые из различий, которые вы найдете в двух настройках освещения.
Режущие точки длиннее в полосах 24 В
Одно из различий между полосами на 12 В и 24 В состоит в том, что на полосе 12 В больше точек разреза по сравнению с полосой на 24 В.
Это важная особенность, которую следует учитывать, если проект, который вы запланировали, включает значительное количество углов и перпендикулярных линий.Вам нужно будет продолжать обрезать полосу, чтобы она соответствовала краям, лучше подойдет 12 В.
Подробнее: Полное руководство по светодиодным лентам
И если это не совсем так, и ваши светодиодные ленты будут более или менее работать по прямой линии, вы можете без проблем выбрать либо 12 В, либо 24 В.
Как правило, на полосе 12 В на каждую 1 точку на полосе 24 В. обычно приходится 2 точки отсечки.
Количество подключаемых ленточных светильников в серии
При условии, что все остальное не изменилось, полоска на 24 В может передавать ток на большие расстояния по проводам ленты до того, как полоска начнет испытывать падение напряжения.
Падение напряжения — это когда яркость линии уменьшается по мере увеличения количества светодиодов, на которые требуется питание, и увеличения их общего сопротивления.
Итак, если ваш проект светодиодной ленты находится на значительном расстоянии, а светильники подключены последовательно к одному источнику питания, выберите 24 В.
Это особенно актуально, если у вас только один блок питания.
Если у вас более одного источника питания, вы можете выбрать ленточные светильники на 12 В с питанием от двух концов полоски, чтобы поддерживать постоянное напряжение на светодиодах.
Для любителей электротехники может быть хорошим экспериментом увидеть разницу в падении напряжения, измерив напряжение в начале полосы и снова в конце полосы.
Высококачественные ленты с питанием 24 В и длиной 20 метров показали падение на 10% от начала и до конца.
Когда вы смотрите на полоски 12 В, регистрируется падение более чем на 20%, и это видимая разница, которую можно увидеть невооруженным глазом, если у вас установлена полоса на большем расстоянии.
Менее 10 метров, и полоски на 12 В должны служить вам нормально.Более 10 м, и более качественный результат будет от полосы 24 В.
Блок питания
Для того же источника питания светодиодная лента на 12 В будет рассеивать 25% электроэнергии в виде тепловой энергии.
В то время как в схеме с напряжением 24 В только около 12% теряется в виде тепла. Это связано с тем, что больше светодиодов на резистор настроено на полосе 24 В.
Кроме этого, для схем 12 В и 24 В требуется блок питания, расположенный на одном конце.
Как упоминалось ранее, питание 24 В позволит подключить больше полос, прежде чем яркость начнет снижаться.
Установки12 В также могут быть созданы для работы на значительном расстоянии с использованием источника питания 12 В, проявив немного творческого подхода и разместив блок питания таким образом, чтобы несколько полосок соединялись параллельно с удлинительной проводкой и располагались полосы последовательно.
В любом случае, это не самый энергоэффективный метод — соединить все полосы в одну линию и вернуться к исходной точке, например, для покрытия прямоугольного потолка.
Разумным подходом было бы разместить блок питания в одном углу прямоугольного потолка.Затем подключите параллельно две светодиодные ленты от источника питания.
Каждая полоска проходит по двум сторонам прямоугольника, обе заканчиваются в противоположном углу блока питания.
Совместимы ли полосы 12 В и 24 В?
Давайте будем честными, не все проекты DIY начинаются и заканчиваются гладко. Фактически, большинство из них сталкивается с несколькими икотой по пути.
В этом случае вы можете установить ленточное освещение на 12 В, где ваши ленты и блок питания рассчитаны на 12 В, но вам не хватает нескольких метров.
Однако у вас есть пара метров полос на 24 В, и теперь вы думаете о том, чтобы подключить или припаять полосу на 24 В к полосе 12 В и источнику питания, чтобы завершить настройку.
Здесь вы можете поставить себе диагноз. Если вы подключите полоску на 24 В к источнику питания 12 В, полоска на 12 В просто не включится.
Иногда появляется слабое красное свечение, если вы, в частности, используете светодиодные ленты RGBW.
Хотя это очевидная неспособность броситься в глаза, с другой стороны, это немного более опасный сценарий.Вы можете в конечном итоге подключить полоски 12 В к источнику питания 24 В, и на этом я вас остановлю!
Полосы12 В могут сильно нагреваться в течение нескольких секунд после подключения к блоку питания 24 В. Если их оставить в таком состоянии случайно, светодиоды станут горячими и вызовут пожар.
По крайней мере, ваша светодиодная лента будет повреждена, и в конечном итоге все они перегорят и перестанут работать.
Заключительное слово
Всегда полезно составить план и составить план вашего проекта освещения, прежде чем что-либо покупать.
Вы можете обнаружить, что вам может не понадобиться соединять столько светодиодных лент встык или лучше использовать соединительные кабели, чтобы увеличить длину в некоторых местах и разместить их параллельно.
Какой у вас план по установке ваших полосовых огней?
Что вы предпочитаете: 12В или 24В?
Как подключить светодиодные ленты 12 В в автомобиле
Как партнер Amazon, мы зарабатываем на соответствующих покупках.
Еще одно менее популярное, но интересное место, где можно установить светодиодные ленты, — это автомобили.Однако, поскольку это редко рассматриваемый подход, вы, вероятно, не знаете, как соединить полоски. Не волнуйтесь, это руководство поможет вам научиться подключать светодиодные ленты 12 В в автомобиле.
Как подключить светодиодные ленты 12 В в автомобиле
Подключение светодиодных лент к фарам в автомобиле мало чем отличается от того, как это делается в любом другом месте. Так что, если вы раньше устанавливали светодиодные фонари, вам будет довольно легко следовать этому руководству.
Что вам нужно
Основные материалы, необходимые для установки светодиодных лент в транспортном средстве:
- Адаптер питания прикуривателя 12 В
- Цифровой тестер
- Кольцевые клеммы
- Маленькая крестообразная отвертка
- Ножницы
- Инструмент для зачистки проводов
- Гайки для проводов
- Диммер с беспроводным пультом дистанционного управления
- Светодиодные однотонные полосы
- -проводной патрон с предохранителем соответствующего размера
Получив все необходимое, выполните следующие действия, чтобы подключить светодиодные ленты к автомобилю.
Шаг первый: Определите варианты проводки
В зависимости от того, какие наборы светодиодов вы покупаете, вы можете приобрести их со штекером от прикуривателя или с прямым подключением 12 В. Хотя возможно, что вы получите набор светодиодных лент с адаптером для прикуривателя, мы рекомендуем вам подключить светодиоды к проводной системе автомобиля. Это позволит светодиодам погаснуть вместе с зажиганием, а не выключать их вручную.
Итак, если в комплекте идет переходник для прикуривателя, сначала необходимо отрезать переходник для прикуривателя, а затем подсоединить его к светодиодной ленте в системе электропроводки вашего автомобиля.В противном случае, если ваш светильник предназначен для прямого подключения 12 В, вы можете подключить его к источнику питания, не разрезая ничего.
Шаг 2. Определите дополнительный провод 12 В
Поскольку вы используете светодиодные ленты на 12 В, вам необходимо подключить их к соответствующему вспомогательному проводу на 12 В. Для достижения наилучших результатов этот провод должен включаться и выключаться при зажигании. В зависимости от марки вашего автомобиля аксессуары на 12 В можно найти в нескольких местах:
- В задней части автомагнитолы.Обычно это будет первый вариант.
- На блоке предохранителей в салоне автомобиля
- На проводке гнезда прикуривателя
Ниже приводится более подробное описание того, как найти дополнительный провод 12 В в вашем автомобиле.
Определите цветовые коды проводки вашего автомобиля
Вопреки распространенному мнению, не все автомобили поставляются со стандартными цветами проводки. Обычно окраска проводов зависит от марки, модели или года выпуска вашего автомобиля. Итак, как определить цвета проводки, подходящие для вашего автомобиля?
Для начала вам, возможно, придется изучить основы автомобильной проводки и уметь читать электрическую схему вашего автомобиля.
Если это слишком много, вы можете использовать такие сайты, как the12volt.com. Это онлайн-ресурсы, которые предоставляют техническую информацию, которая поможет вам сориентироваться и определить систему электропроводки вашего автомобиля.
Исследуйте свою приборную панель, пока не найдете нужный провод 12 В
Если вы не знаете, что искать, вы можете методом проб и ошибок найти нужный провод 12 В. В этом случае может потребоваться цифровой мультиметр. Причина, по которой мы рекомендуем это, заключается в том, что в большинстве современных автомобилей не вся проводка рассчитана на 12 В.Вдобавок к этому некоторые из этих транспортных средств содержат сигнальные линии или, возможно, напряжение в проводке ниже +12 В.
Вы можете упростить процесс, сначала сняв радио и поместив зажигание в положение ACC. Затем внимательно посмотрите на провод, пока не найдете провода +12 В.
Проверьте блок предохранителей
Если метод проб и ошибок не помог, попробуйте снять блок предохранителей. Обычно вы можете проследить блок предохранителей на левой стороне приборной панели в нижнем левом углу салона или под панелью на самой приборной панели.
Мы рекомендуем вам прочитать руководство к автомобилю, чтобы понять назначение каждого предохранителя. Если вы найдете предохранитель для радио, это будет идеальным вариантом для питания ваших светодиодных лент на 12 В.
Если вы не можете достать руководство, вы можете попробовать использовать измерительный прибор, чтобы проверить мощность предохранителя. При подаче питания от блока предохранителей мы рекомендуем использовать переходник для подключения предохранителей, чтобы упростить весь процесс.
Шаг третий: Подключите проводку
После определения надежного источника питания 12 В теперь необходимо подключить провод питания светодиода и заземлить отрицательный провод питания.
Как правило, есть три метода, которыми вы можете воспользоваться для завершения подключения. Это:
- Использование адаптера питания от прикуривателя на 12 В
- Использование существующей системы электропроводки
- Использование автомобильного аккумулятора
Метод первый: Использование адаптера питания от прикуривателя на 12 В
Первое, что вам нужно, это отрезать концевой соединитель и зачистить кабель на длину, составляющую примерно четверть всей полосы, и определить полярность каждого провода.Если вы используете диммер с беспроводным пультом дистанционного управления, убедитесь, что винт для входных клемм ослаблен и соответствует полярности.
После этого вы можете вставить зачищенный кабель в разъем питания модуля приемника. Чтобы закрепить соединения, надлежащим образом затяните винты. Если вам необходимо подключить светодиоды к выходу модуля приемника, то вам придется повторить действия сначала.
Если вы не используете диммер с беспроводным пультом дистанционного управления, сгруппируйте все положительные и отрицательные провода.Затем совместите полярность с проводом от адаптера прикуривателя. Для эффективного соединения используйте проволочные гайки. Когда вы закончите подключение, светодиоды загорятся автоматически после запуска автомобиля, и он будет продолжать работать до тех пор, пока адаптер не будет отключен от автомобиля
Метод второй: использование существующей системы электропроводки
Этот метод имеет свои преимущества, поскольку он позволяет подключать светодиодную систему к существующей внутренней проводке автомобиля. Это означает, что вам не нужно добавлять предохранитель или какое-либо устройство управления.
Ваш светодиод будет работать автоматически, если в автомобиле есть существующая система освещения, изначально установленная производителем. Чтобы упростить подключение, вам сначала нужно определить центральный источник освещения, где вы будете проложить кабели.
Вот как определить центральный источник освещения:
Выберите источник света
Центральным источником света могут быть фонари освещения дверей, багажника или любой другой источник света в автомобиле.С большой осторожностью обнажите провода в выбранном источнике света и определите конкретное место, которое вам нужно для соединения.
После того, как вы определили место, вы можете разрезать кабельные ножи, чтобы обнажить как отрицательный, так и положительный провод.
Использование диммера с беспроводным пультом дистанционного управления
В качестве альтернативы вы можете использовать диммер с беспроводным пультом дистанционного управления. В этом случае убедитесь, что у вас есть провод длиной 18–22 AWG, который поможет вам привязать гайки к обеим сторонам существующего кабеля.
После завязывания ослабьте винтовые клеммы, прикрепленные к модулю беспроводного приемника. Также убедитесь, что полярность зачищенного кабеля совпадает, затем снова затяните винты.
Подключение без диммера
Вы также можете отказаться от использования диммера. В этом случае вам становится проще, поскольку вам нужно только сгруппировать все положительные и отрицательные выводы. Затем вы согласовываете полярность с проводами, расположенными на верхнем фонаре автомобиля, и проводами, расположенными на существующей электрике.
Затем возьмите гайки проводов и соединение будет завершено.
Метод 3. Использование автомобильного аккумулятора
В этом методе вы подключаетесь напрямую к автомобильному аккумулятору. Вы начинаете с отключения соединения между положительной и отрицательной клеммами автомобильного аккумулятора.
Кроме того, вы должны быть особенно осторожны, чтобы не допустить повреждения светодиода из-за колебаний мощности. Сделайте это, купив встроенный предохранитель и подключив его к положительной клемме, прежде чем переходить к фарам
.Так же, как и при использовании существующей системы электропроводки в автомобиле, вы также можете решить, использовать или не использовать диммер при отключении питания от аккумулятора.
Как подключить диммер
Если вы используете диммер с беспроводным пультом дистанционного управления, подключите провод 18-22 AWG от батареи ко входу приемника беспроводного модуля. Затем ослабьте винтовые клеммы, прикрепленные к беспроводному модулю, и снова затяните винты.
Повторите процесс и подключите провода от вашего светодиода к модулю приемника.
Как подключить без диммера
Вы также можете отказаться от использования диммера с беспроводным пультом дистанционного управления для управления.Опять же, процесс прост; все, что вам нужно сделать, это согласовать полярность кабеля питания с полярностью светодиодной системы.
Вы можете успешно выполнить соединения с помощью гаек для проводов, одновременно подключив как положительный, так и отрицательный выводы. Кроме того, вы можете использовать питание для прямого подключения к первой винтовой клемме в серии.
Шаг четвертый: проверка светодиодных лент
Пройдя все необходимые шаги, необходимо проверить, успешно ли прошел процесс .Сначала включите автомобиль, чтобы подать питание на светодиодные фонари. Проверьте контроллеры и соединения, чтобы убедиться, что они правильно закреплены.
Убедившись, что светодиодные ленты работают правильно, снимите клейкую подложку со светодиодных лент и приклейте их в любом месте автомобиля.
Заключение
Подключение светодиодных лент к автомобилю может быть неприятным, если вы не знаете, что делать. Самое главное — определиться с вариантами проводки, а затем выбрать надежный источник питания для светодиодов.Также перед тем, как наклеить светодиодные фонари на машину, проверьте, работают ли они должным образом.
.
Как подключить светодиодные ленты 12 В постоянного тока с простыми разъемами — Шаг 1 Дизайн — Блог
Для предотвращения повреждений и неудобств из-за проводной пайки светодиодных лент вместе. Перед установкой светодиодных лент каждый должен знать, как лучше всего использовать коннекторы для светодиодных лент. Итак, вот полное руководство, которое поможет вам легко понять и легко использовать беспаечные разъемы.
Если вам нужно соединить две светодиодные ленты вместе, оставить промежуток между полосами, разрезать светодиодную ленту на меньшие участки или просто обойти угловые поверхности, вам понадобится правильный разъем для завершения работы. Соединители для светодиодных лент — это самый удобный способ сделать дополнительное подключение к вашим светодиодным ленточным светильникам!
Идея использования соединителей для светодиодных лент состоит в том, чтобы избежать использования паяльника. Кроме того, мы рекомендуем припаять ленточные светильники для большинства постоянных применений.Но поскольку вы просматриваете этот пост в блоге, то, как и многие другие ищущие решения, вы ищете альтернативы пайке. Мы понимаем трудности пайки, но перед тем, как перейти на страницу продукта и приобрести эти 2-контактные или 4-контактные простые разъемы, мы рекомендуем прочитать это сообщение в блоге, чтобы обеспечить успешный проект по установке светодиодного освещения.
Прежде чем мы пойдем дальше, расскажем, как подключить светодиодные ленточные фонари. давайте посмотрим поближе…
Разъем двухконтактной светодиодной ленты: Он используется для срабатывания статических одноцветных светодиодов, так как имеется только два соединения (положительный + и отрицательный -).Чтобы использовать его правильно, вам необходимо понять его конструкцию. Посмотрите на фото продукта справа, на котором показаны обе стороны 2-контактного разъема, обратите внимание на мелкие 100-метровые прорези с каждой стороны. Светодиодная лента вставляется в этот слот, таким образом размещая оба разъема питания на полосе непосредственно под металлическими язычками, которые удерживают ее на месте. После того, как соединения будут выполнены, просто закрепите контакты разъема, защелкнув открытые выступы.
Разъем светодиодной 4-контактной ленты: 4-контактный разъем почти такой же по размеру и форме, что и 2-контактный разъем.Тем не менее, у него есть 4 металлических выступа, которые подходят для светодиодных лент RGB.
У нас есть множество гибких светодиодных лент, которые можно использовать на открытом воздухе, например, водонепроницаемые светодиодные гибкие ленты, защищенные слоем эпоксидного силикона. Благодаря дополнительной защите прозрачное покрытие важно для наших клиентов. Вам может быть интересно, как он сможет вставляться в ленточные световые разъемы с водостойкой силиконовой эпоксидной смолой? Ответ — нет. Но его можно изменить, отрезав небольшой участок эпоксидной смолы на светодиодной ленте в точках ее подключения.
Следующее важно , когда речь идет о конструкции гибкой светодиодной ленты сверху вниз:
- Прозрачный эпоксидный силикон
- Светодиодные микросхемы и резисторы
- Гибкая светодиодная печатная плата (LED FPCB)
- Двусторонняя клейкая лента 3M
Самой важной частью светодиодной ленты является гибкая печатная плата для светодиодов. Это остановит прохождение энергии через остальную часть светодиодной ленты, когда она будет разрезана. Поэтому, разрезая силикон на светодиодных лентах, вы должны быть осторожны, чтобы НЕ разрезать (LED FPCB).
КАК БЕЗОПАСНО ВЫРЕЗАТЬ КРЕМНИЙ ИЗ ЛЕНТЫ:
Шаг 1. Если требуется разрезать светодиодную ленту на части, сначала отрежьте по линии разреза до желаемой длины светодиодной ленты. Эта линия разреза расположена между точками пайки меди. Его легко разрезать ножницами, никаких специальных инструментов не требуется.
Шаг 2. С помощью острого лезвия бритвы или канцелярского ножа разрежьте полоску на несколько сантиметров, проходя через точки пайки.Будьте осторожны, чтобы не сократить до светодиода FPCB.
Шаг 3. Когда разрез будет закончен, вы можете просто оторвать кусок силикона.
Шаг 4. Если к точкам пайки меди прилипли остатки силикона, обязательно очистите медную поверхность от металлолома. Если медные точки не чистые, это приведет к плохому соединению с металлическими выступами на разъеме светодиода. Теперь светодиодная лента готова к установке в разъемы.
Примечание: это важно
- Убедитесь, что металлические штыри на разъемах светодиодной ленты надежно вставлены и касаются точки пайки медной ленты светодиодной ленты.При необходимости слегка надавите на контакт разъема, если он ослаблен. Если между контактом разъема и точкой пайки меди есть зазор, светодиодная лента может не загораться или мерцать при подключении к источнику питания.
- Если требуется водонепроницаемое уплотнение соединения, необходимо нанести слой силиконовой эпоксидной смолы и использовать термоусадочную трубку для закрепления соединения. Просто наденьте термоусадочную трубку на соединение и нагрейте термоусадочную трубку с помощью теплового пистолета или пламени.Будьте осторожны, чтобы не перегреть термоусадочную трубку, так как это может привести к повреждению проводки и защитного слоя.
- Убедитесь, что обозначения полярности на светодиодной ленте и разъемах соответствуют друг другу, так что положительное и отрицательное совпадение.
Варианты разъема для светодиодной ленты:
Прямые соединители для светодиодных лент : Этот вариант прямого соединителя можно использовать для переключения питания с одной светодиодной ленты на другую путем прямого соединения двух светодиодных лент вместе.
Светодиодный 6-дюймовый ленточный источник питания: Этот 6-дюймовый источник питания доступен с вариантами разъема шириной 8 мм и 10 мм. Эту опцию можно использовать для подключения источника питания к источнику питания светодиода.
Светодиодная 6-дюймовая перемычка «полоса-полоса»: Эта опция включает в себя 6-дюймовый многожильный провод между двумя разъемами для обеспечения просвета или обхода узких углов. Доступны разъемы шириной 8 мм и 10 мм.
Это должно охватывать основы всего. Если у вас есть какие-либо вопросы о светодиодных лентах и нестандартных проектах, отправьте нам электронное письмо: [email protected] или свяжитесь с нами по телефону 949-270-0250. Для получения дополнительных сведений о ценах и наличии этих разъемов посетите наш веб-сайт step1dezigns.com
.Нравится:
Нравится Загрузка…
СвязанныеЭлектромонтаж низковольтных ландшафтных трансформаторов и светодиодных систем освещения
Существует много вопросов, касающихся технической стороны того, как работает система низковольтного освещения. Недавно один клиент задал мне конкретный вопрос о технической стороне его системы. Он хотел знать, почему его трансформатор был подключен к клемме 12 В вместо 14 В. Если кажется, что мы уже прыгнули с 0-60, не волнуйтесь! В конце нет викторины.
Этот вопрос заставил меня понять, что мы еще не затронули эту тему, но действительно должны!
Освещение низкого напряжения требует инженерных решенийХорошо спроектированная система освещения низкого напряжения должна иметь сбалансированные участки проводов, которые подключены к соответствующей нагрузке напряжения.
Что именно это означает? Это означает, что провода необходимо проложить таким образом, чтобы они распределяли мощность как можно более равномерно между каждым прибором. Кроме того, линии должны быть подключены к трансформатору таким образом, чтобы передавать нужное количество энергии по линии на каждый прибор.
Давайте посмотрим, что все это значит и как все это работает.
Провода и трансформаторы
Для простоты давайте разделим это на две части: провода и нагрузки трансформатора.
Способ прокладки линий имеет большое влияние на производительность системы и влияет на распределение мощности.
Низковольтную систему освещения можно сравнить с спринклерной системой. В спринклерной системе давление воды снижается каждый раз, когда вы добавляете спринклерную головку в линию подачи воды.Если вы добавите слишком много спринклерных головок, давление воды снизится и значительно снизит производительность оросительной системы.
Низковольтные фонари работают так же, как и спринклеры, чем больше приспособлений вы добавляете к проводке, тем больше уменьшается напряжение (опять же, подумайте о давлении воды). Падения напряжения — это плохо, но и слишком высокое напряжение (мы вернемся к этому чуть позже). Если вы разместите слишком много светильников на одном участке проводов, напряжение будет плохо распределяться, что затруднит подачу достаточного количества энергии на каждый светильник.Также важно отметить, что напряжение также уменьшается с расстоянием. Чем дольше проложен провод, тем больше напряжения будет потеряно при переходе от одного конца к другому.
Также важно отметить, что гирляндное соединение осветительных приборов даст плохие результаты. Нет, мы не говорим об их украшении цветами. Когда выполнено шлейфовое соединение, первое приспособление в проводе получит большую мощность. Но эта мощность уменьшается с каждым прибором, добавленным к пробегу, пока последний прибор не станет заметно слабее.
Вот почему так важно равномерное распределение мощности. Провода должны быть разделены посередине и подавать по центру, чтобы помочь равномерно распределить мощность и уменьшить падение напряжения.
Трансформатор представляет собой металлический ящик, который обеспечивает питание всей системы освещения. В небольшом трансформаторе мощностью 75 Вт обычно есть две клеммы: одна с обозначением «общий», а другая — с надписью «12 В». Прямой подземный кабель, используемый в ландшафтном освещении, состоит из двух жил. Один провод подключается к общему проводу, а другой — к отводу 12 В.
Электропроводка в небольшой системе освещения довольно проста. Но в зависимости от размера трансформатора может быть несколько клеммных колодок и несколько общих клемм.
Возьмем, к примеру, трансформатор на 300 Вт. В трансформаторе такого размера вы, вероятно, увидите клеммы с разным напряжением: 12 В, 13 В, 14 В, 15 В или даже выше. Скорее всего, вы также увидите два комм. в таком размере трансформатора. Причина, по которой у более крупного трансформатора будет больше клемм и коммуникаций. потому что он предназначен для питания более крупной системы.В больших / длинных световых пучках напряжение можно повысить, переместив провод к клемме с более высоким напряжением, чтобы компенсировать падения напряжения, вызванные более длинными расстояниями и более высокими счетчиками. Вот почему существуют разные клеммные колодки для распределения разных уровней напряжения в системе.
Падения напряжения: откуда мы знаем?Самое замечательное в возможности увеличения мощности состоит в том, что если у последней лампы в пробеге недостаточно мощности, мы можем просто усилить линию до тех пор, пока она не станет достаточной.
Но как мы узнаем, достаточно ли мощности? Вопреки распространенному мнению, мы не обнаруживаем напряжение, которое получает прибор, читая тени или слушая сверчков. Узнаем напряжение при помощи вольтметра. Проверяя напряжение каждой лампочки в проводе, мы можем установить напряжение так, чтобы оно было именно там, где оно нам нужно.
Просто и понятно: если человек, устанавливающий / работающий с вашей системой освещения, не знает, как пользоваться вольтметром, вам следует быть осторожными. По нашему опыту, они даже не носят в ящике с инструментами измеритель напряжения.Всегда полезно обратиться к профессионалу.
Светодиодные лампы снимают все сложности с ландшафтным освещением, или они укрепляют миф?В последние годы светодиодные лампы стали стандартом в осветительной отрасли: они и должны быть такими. Они невероятно энергоэффективны и имеют потрясающий срок службы до 50 000 часов (это примерно 15-20 лет срока службы лампы). Хотя светодиоды дороже, они того стоят.
В мире низковольтного ландшафтного освещения широко используются светодиодные лампы.Фактически, они позволили нам создать более крупные системы освещения, часто без необходимости в более крупных трансформаторах. Кроме того, светодиодные лампы будут включаться как при более высоком, так и при более низком напряжении, не влияя на их яркость, как это сделали бы галогенные лампы старой школы.
Светодиодные лампытакже позволяют дизайнерам по свету лучше контролировать эффекты, которые они хотят создать. Без необходимости в более крупных трансформаторах, требующих более сложного планирования и проектирования, светодиодные лампы также принесли странный миф в ландшафтное освещение: ландшафтное освещение — это просто и легко сделать.
Миф
Этот миф далеко от истины. Многие системы освещения строятся с игнорированием звука и устоявшейся инженерной практики. Все, чему научились во времена галогенов, все еще необходимо применять сегодня. То, что здесь есть светодиоды, не означает, что следует пренебречь или забыть проверенные временем практики.
Требования к напряжению для системы могут быть повсюду. На собственном опыте мы убедились, что это не подходит для светодиодных ламп, если они не рассчитаны на 12 В или 11.5V по возможности. Внутри светодиодной лампы находится драйвер, который, в зависимости от конкретной лампы и производителя, заставляет все светодиоды работать и функционировать в широком диапазоне нагрузок с различным напряжением.
Но это не означает, что система должна работать с максимальной производительностью просто потому, что это возможно. Запуск системы освещения на самом высоком напряжении — это то, что обычно происходит, когда системе требуется послать достаточно энергии на последний прибор в длительном цикле гирляндных светодиодных ламп.
По нашему опыту, светодиодные лампы, которые имеют слишком большую или слишком низкую мощность, как правило, имеют сокращенный срок службы.По цене светодиодных ламп, разве вы не хотели бы получить от них полный срок службы? Внутренние части, которые заставляют светодиоды работать, вынуждены работать усерднее, когда на них подается больше или меньше энергии, чем 12 В.
Но светодиодные лампы по-прежнему будут работать при первом подключении системы и, вероятно, продолжат работу. Но когда система не установлена и не настроена должным образом, она не прослужит долго. Если бы нагрузки по напряжению не были выполнены должным образом, кто знает, какие другие аспекты системы можно было бы пропустить или пропустить для сокращения.
Правильная разводка проводов трансформатора и ходового центра к светильникам с правильным напряжением — одна из самых упускаемых из виду частей при создании низковольтных систем ландшафтного освещения сегодня. Важно, чтобы система ландшафтного освещения была хорошо спроектирована, чтобы обеспечить долговечность и постоянное удовольствие домовладельцев.
* Мы хотели бы выразить особую благодарность Кевину Смиту из компании Brilliance LED за то, что он поделился с нами своим многолетним опытом в области ландшафтного освещения.Позвоните нам
Чтобы узнать больше о том, как нижнее и верхнее освещение могут работать вместе, чтобы украсить ваш ландшафт, позвоните нам по телефону (801) 440-7647, чтобы назначить бесплатную консультацию, или просто заполните нашу контактную форму!
Расположенный в Мидвейле, компания Landscape Lighting Pro of Utah обслуживает клиентов во всех жилых районах штата Юта, включая Солт-Лейк-Сити, Парк-Сити, Дрейпер и Холладей. Наше портфолио наружного освещения включает проекты от округа Солт-Лейк и округа Юта до округа Дэвис и округа Саммит — и за их пределами.
Необходимо прочитать при замене светильников переменного тока на светодиоды 12 В
Кварцевый галогенный светодиодный светильник на 240 В с установленным и работающим генератором ВОМАвтор: Сэм Масса 26.12.2015
Замена старых галогенных светильников 120/240 В переменного тока на светодиодные светильники 12 В постоянного тока
Многие пожарные команды предпочитают поменять местное освещение с 120/240 В переменного тока (питание от генератора) на 12 В постоянного тока при модернизации светодиодного освещения сцены. Мы постоянно видим клиентов, у которых есть большие генераторы ВОМ на своих устройствах с единственной целью — запустить пару кварцевых прожекторов на 240 В, установленных вокруг их грузовиков.Хотя наличие устройства со встроенным генератором дает множество преимуществ, в случае его выхода из строя стоимость ремонта или замены часто бывает значительно выше, чем стоимость замены инфраструктуры переменного тока на 12-вольтовые светодиодные сценарные светильники.
Важным моментом при преобразовании светильников 120 В переменного тока в светильники 12 В постоянного тока является то, что не всегда возможно просто перенаправить и повторно использовать старую проводку, присоединенную к новому источнику питания 12 В. Проще говоря, при уменьшении напряжения пропорционально увеличивается сила тока.Повышенная сила тока в слишком маленьком проводе вызовет нагрев этого провода и может вызвать возгорание, а также потерю напряжения при подаче питания на прибор. Слишком большое падение напряжения в проводке приведет к неправильной работе лампы.
Величина ТОКА, потребляемого приборами постоянного тока 12 В, в то время как еще меньше ВАТТАЖА часто значительно выше, чем у предыдущих источников света переменного тока. Они по-прежнему более эффективны и в целом потребляют меньше энергии. Существует длинное техническое объяснение того, почему, но для пожарных или установщиков оборудования это объяснение не имеет значения, если мы знаем, что вышеприведенное утверждение верно.
Ну и что !?
Когда заказчики видят проблемы с их модернизированными установками переменного тока в постоянный, в подавляющем большинстве случаев проблема может быть напрямую связана с тем, что новая нагрузка, приложенная к старой цепи, потребляет больше тока, чем изначально была спроектирована инфраструктура для поддержки. .
переменного или постоянного тока, законы физики остаются прежними. Ватты, разделенные на вольт, равняются амперам. Ампер и общее расстояние от батареи или источника питания — единственные числа, которые действительно имеют значение при проектировании электрической системы (и правильном выборе размеров проводки).
Простой вопрос, который нужно задать: «Достаточно ли тяжелые старые провода, которые я планирую использовать повторно, чтобы поддерживать ток новой системы?» Если вы не знаете, посмотрите эту простую справочную таблицу, которая поможет вам правильно подобрать размер провода.
Вот гипотетический пример:
Пожарная служба HiViz LEDs владеет спасательным грузовиком 2001 года с генератором мощностью 12 кВт 240 В. Однажды ночью во время разговора генератор перестал работать, и после того, как механик осмотрел грузовик, им сказали, что ему потребуется замена.Новый генератор стоит 15 000 долларов. На грузовике установлено 6 световых фонарей мощностью 1500 Вт каждый. Они хотят заменить осветительные приборы мощностью 1500 Вт на приспособление FT-SL-15, но хотят подключить его, используя питание постоянного тока, а не переменного тока. Общая стоимость замены приспособлений составляет около 7200 долларов, и FD добавит 2-киловаттный чемодан-генератор за 1500 долларов для случайных работ, требующих источника питания переменного тока. FD сэкономит около 7200 долларов на стоимости оборудования, идя по этому маршруту, и сократит расходы на техническое обслуживание освещения, если установит решение правильно.
Один из парней из комитета по освещению говорит, что он может просто повторно использовать старую проводку и установить свет за час. Старший участник прочитал эту статью и думает иначе. Вот некоторая математика, которая поможет им выяснить, нужно ли им проложить новую проводку к приборам
. Ватт / Вольт = Ампер
Приспособление мощностью 1500 Вт, разделенное на 240 В = 6,25 А. Общая длина провода составляет около 25 футов до каждого приспособления.
FT-SL-15 будет работать от 12В.Светильник потребляет 150 Вт.
150 Вт, разделенные на 12 вольт, равняются 12,5 ампер на устройство — В ДВА раза больше силы тока, чем у предыдущих устройств мощностью 1500 Вт.
Во время изготовления грузовика проводка, которая была проложена для поддержки предыдущих приспособлений переменного тока, скорее всего, имела размер, соответствующий потребляемому току 6,25 А / приспособление. Очень вероятно, что у пожарных будут проблемы с их установкой, если они просто повторно используют проводку. Они решают отвезти грузовик к местному дилеру пожарных машин и проложить всю крупногабаритную проводку на общую сумму около 1500 долларов.В конце концов, пожарная служба HiViz все же смогла сэкономить 5700 долларов и установить превосходное осветительное решение с пожизненной гарантией по сравнению с заявленной стоимостью в 15 000 долларов на замену их сломанного генератора ВОМ.
Если вы хотите узнать больше о модернизации светодиодных светильников Scene на вашем пожарном устройстве, посетите нашу страницу продуктов Scene Lighting или свяжитесь с нами, чтобы запланировать демонстрацию от одного из наших экспертов по светодиодному освещению FireTech.
###
Об авторе:
СЭМ МАССА — президент и главный технолог компании HiViz LED Lighting, производителя специального оборудования для освещения сцен, специализирующегося в первую очередь на рынке пожарных и аварийных служб.Сэм — пожарный / ЕМТ Северной Каролины и участник / активный участник сообщества, предоставляющий общественные комментарии техническому комитету NFPA 1901 от индустрии освещения сцен. Сэм имеет 11-летний предпринимательский опыт ведения малого бизнеса и консультирования различных отраслей по техническим вопросам, от топливных систем до светодиодного освещения сцены.
HiViz LED Lighting находится в Лиллингтоне, Северная Каролина, и является членом ассоциации производителей пожарной техники с хорошей репутацией.Для получения дополнительной информации о том, как решения FireTech Brow Light, Scene Light, Work Lights и Compartment Lighting могут быть реализованы в вашей пожарной части и на вашем автопарке, свяжитесь с HiViz LED lighting здесь.
Как решить проблему мерцания светодиодных ламп 12 В?
Если вы используете светодиодный светильник 12 В в доме или офисе, мерцание — одна из распространенных проблем, с которыми вы можете столкнуться. Чтобы решить эту проблему, нам нужно понять, что такое светодиодный свет 12 В и мерцание. Затем в этой статье мы рассмотрим, как это исправить.
Что такое светодиодный светильник 12 В и почему светодиодный светильник использует 12 В.Светодиодный светильник 12 В известен энтузиастам как: (Светоизлучающий диод), его можно купить в магазинах для ремонта электроники. Обычно эти светодиоды появляются на устройствах и гаджетах, что указывает на то, что блок питания включен. В последние годы уровень передовых технологий позволил светодиодам на 12 В взять на себя большую роль. Поскольку светодиоды на 12 В потребляют всего 3 Вт энергии, они стали идеальным вариантом для замены ламп накаливания.
Что касается безопасности, то лучше всего использовать светодиодный светильник на 12 В. Как упоминалось ранее, светодиодные фонари на 12 вольт были идеальным стандартным источником света для любителей. Поток электричества 12 В был недостаточно сильным по сравнению с линейным напряжением 120/240 В. Это сделало его идеальным для приложений для хобби, которые не оставят вас шокированными. Точно так же из-за более низкого напряжения искры или хлопки с другими стандартными линейными напряжениями для лампочек были полностью исключены. Светодиодная лампа 12 В не только безопаснее в использовании, чем обычные лампочки, но и потребляет меньше энергии.Это делает светодиоды 12 В идеальным вариантом для экономичного домашнего освещения.
Мало того, инновационные сверхъяркие светодиоды оказались популярными в автомобилях. Энтузиаст тогда начал повальное увлечение заменой стандартных лампочек везде, где они могли. Но с технологиями приходит и более темная сторона реальности. Мигание, которое может исходить от светодиодных индикаторов, по-прежнему является небольшой проблемой, которую необходимо решить.
Что мерцает? — Видимый против невидимого
Независимо от того, какую марку светодиодных фонарей вы покупаете, есть вероятность, что мерцание будет присутствовать в каждом из них.Некоторые светодиодные лампы на 12 В будут иметь разные производственные характеристики и электронную конфигурацию. Некоторые из более дешевых брендов — просто плохой выбор. На рынке много подделок светодиодных фонарей, и те, что дешевле, наверняка будут мигать чаще. Мы разбили категорию на два раздела, чтобы вы могли видеть, что их отличает.
1. Видимое мерцание
Вид мерцания, которое вы видите, очевидно, связан с частотой, излучаемой самой светодиодной лампой.Все, что имеет частоту 100 Гц, будет видно невооруженным глазом. Мерцание светодиода часто заставляет мозг интерпретировать это присутствие как эффект замедленного движения. И хотя у него есть возможные побочные эффекты (которые обсуждаются позже в этой статье), мы рассмотрим каждый из них. Поскольку все светодиодные фонари мигают, необходимо правильное напряжение, чтобы они мерцали менее заметно. Они бывают в виде удлинителей, которые используются для увеличения необходимого постоянного напряжения. Вы можете найти их в торговых точках, где есть светодиодные фонари и продукты.
2. Невидимое мерцание
Хотя этот тип мерцания не виден невооруженным глазом, он вызван быстрыми колебаниями света. В течение нескольких секунд это мерцание можно увидеть через электронные устройства. Камеры особенно хорошо видят следящий эффект, называемый «след», который по определению является стробоскопическим. Его даже можно увидеть как вертикальную полосу на цифровых фотографиях, подтверждающую наличие мерцания. Невидимое мерцание также является результатом правильного напряжения, подаваемого на светодиодную лампу.Вы не замечаете никаких вспышек, поскольку ваши глаза не способны воспринимать количество вспышек в секунду. Если вы делаете снимки с помощью цифровой камеры, где есть светодиодные фонари, вы можете просто поймать эту аномалию в действии.
Почему у 12-вольтовых светодиодных ламп часто наблюдается мерцание?
Есть выборочные причины, по которым светодиодные индикаторы будут мигать в различных приложениях. Используемые дома или в машине, они могут присутствовать по нескольким причинам. Производители этих новых осветительных приборов будут иметь разные спецификации для работы с рекомендованным электрическим током.Достаточно сказать, что мерцание наблюдается в любой лампочке, которую вы случайно используете.
Лампы накаливания могут мерцать, потому что используемый ток течет циклически. Вы редко видите все это, потому что нить накала горит непрерывно и нет времени видеть изменения видимого света. Те из нас, кто использует эти 12-вольтовые светодиодные фонари в машине или дома, столкнутся с проблемой мерцания. Вначале имейте в виду, что светодиодное освещение — это не точная наука. В настоящее время мерцание является проблемой, поэтому мы постараемся описать, где это происходит и как это исправить.К концу этой статьи вы лучше поймете эту проблему, которую сможете решить самостоятельно.
1. В машине
Мерцающие светодиодные фонари в вашем автомобиле — нехороший знак, поэтому очень важно выяснить причину. Начиная с внутреннего освещения, если вы заменили лампы накаливания на светодиоды 12 В, вы могли заметить стробирование. Это может быть связано с несколькими причинами, по которым это происходит. Проверьте все соединения или предохранители, управляющие внутренним освещением.Если у вас неплотное соединение для самого светодиода, вибрация от вождения вызовет всевозможные мерцания. Опять же, из-за того, что предохранитель стареет или выходит из строя, светодиодный индикатор начинает мигать.
Фары, стоп-сигналы и противотуманные фары могут работать от системы 12 В со сверхъяркой мощностью. Существует также риск мерцания, которое может произойти по многим другим причинам. Одна из основных причин — это использовать сам автомобильный аккумулятор. Автомобильный аккумулятор — это то, что постоянно питает внешнее освещение.Многие автомобили очень быстро теряют мощность, если вы их забыли выключить. Низкий заряд батареи может быть ужасным для светодиодных фар, для работы которых требуется определенное количество энергии. Это также может быть связано с тем, что ваш генератор начинает выходить из строя.
Кроме того, сверхяркие фары или любые внешние светодиодные лампы для автомобилей имеют установленный срок службы. Когда пора уходить, знаки могут начинаться с мерцания, стробирования и даже мигания. Будьте готовы к тому, чтобы как можно скорее получить им новую замену.Избегайте любой потенциальной аварии, которая может привести к плохому обслуживанию светодиодных ламп для вашего автомобиля.
2. Дома
Польза электричества в вашем доме будет варьироваться в зависимости от того, используется ли постоянный или измененный ток (AC / DC). Ваш дом обычно подключен к сети переменного тока. Эта форма измененного тока считается более безопасной, чем постоянный ток по очевидным причинам. Спросите любого друга-электрика, и он скажет вам, почему, но в двух словах, вот причина. AC был хорошо зарекомендовал себя благодаря усилиям Николаса Теслы еще в 1896 году, когда он приводил в действие Буффало, штат Нью-Йорк.В настоящее время он обеспечивает более стабильную форму тока для домов и предприятий по всей территории США.
Хотя это не подходит для светодиодных ламп, они предпочитают постоянный ток для правильного освещения полупроводников. Переменный ток подается с частотой 50 Гц и непрерывно переключается в обратном направлении 50 раз в секунду. Это может вызвать мерцание ваших светодиодных ламп из-за циклической смены электрического тока. Несмотря на то, что многие приборы преобразуют переменный ток в постоянный ток, многие люди, использующие светодиодные лампы, не обращают на это внимания.При неправильной установке в доме мерцание является постоянным напоминанием о том, что используется напряжение переменного тока. К счастью, есть способы решить эту проблему с помощью дополнительного оборудования, когда вы будете читать дальше.
См. Также: Общие проблемы светодиодных фонарей
Что произойдет, если мы не решим проблему мерцания светодиодов?
Любое количество проблем, связанных с мерцающим светом, который может исходить от надоедливой светодиодной лампы. Очарование экономии денег с помощью светодиодов на 12 В часто является ловушкой, в которую попадает большинство из нас.Итак, как нам решить потенциальные головные боли, которые могут возникнуть? Вот некоторые распространенные проблемы, возникающие при использовании светодиодных фонарей, и способы их простого устранения. Большинство из этих проблем не требуют дорогостоящего ремонта или обслуживания, так как вы можете решить большинство из них самостоятельно. Найдите время, чтобы ознакомиться с этими информативными советами, чтобы повысить безопасность вашего дома или автомобиля.
1. В машине
Вероятность аварии по вине водителя зависит от вашей осведомленности об автомобиле вокруг вас.Ваш автомобиль — не исключение, и каждый раз, когда вы едете, он должен иметь список для выборочных проверок. Неисправное оборудование, такое как перегоревшие фары, задние фонари и фары дальнего света, ухудшает вашу видимость для других транспортных средств. Это должно быть дополнительным соображением, когда также используются светодиодные фонари.
а. Безопасность для вас
Вам нужно начать с интерьера, поскольку это, по сути, кабина, которая управляет всем.
Убедитесь, что все освещение салона автомобиля находится в рабочем состоянии, даже светодиодные фонари, которые были заменены.У них могут быть проблемы, которые, несомненно, связаны с техническими причинами, по которым светодиодный свет отвлекает. Мигающий или стробирующий светодиод опасен для вашего внимания во время вождения. Одна неверная секунда, когда вы отвлечетесь от дороги, может быть опасна для вас и других людей в машине.
Внешний вид автомобиля представляет собой еще одну скрытую опасность, поскольку светодиодные фонари могут выйти из строя в любой момент. Мигающие фары могут раздражать, но если они не делали этого раньше, пора их починить. Проверьте кабели, которые их соединяют, и если проблема не исчезнет, она может усугубиться, если они внезапно отключатся.Всегда держите в багажнике запасную часть каждой светодиодной лампы на всякий случай. Поскольку этот свет не такой дорогой, как десять лет назад, ваш «ремонтный комплект» тоже должен включать его. Всегда следите за тем, сколько времени они используются. Все они имеют расчетный срок службы.
г. Безопасность для других
Вождение в ночное время требует гораздо большего количества визуальных эффектов, чтобы другие автомобили знали, что вы находитесь на противоположной полосе. Использование любых сверхъярких светодиодных ламп должно мешать работе водителей вокруг вас или рядом с вами.Не менее важно следить за тем, чтобы ваши фары были направлены и ориентированы на дорогу. Никогда не стоит ослеплять встречного водителя светодиодными фарами, их яркость слишком велика. Также следует учитывать, что мерцающие светодиоды могут даже вызвать светочувствительную эпилепсию, вызывающую судороги.
Худшее, что может случиться, — это вызвать судорогу у другого водителя (или вас самих) и разбить машину. Перед тем, как начать движение, произведите всестороннюю проверку, чтобы убедиться, что светодиодные фонари в вашем автомобиле работают правильно.Если внутреннее освещение слишком яркое, вы можете обернуть его тонированной теплой желтой фольгой, чтобы уменьшить резкие блики. В автомастерских с готовностью продают эту тонированную пленку упаковками и не тают, поскольку светодиодные лампы выделяют мало тепла. Еще один совет — всегда проверяйте светодиодные лампы перед тем, как использовать их в автомобиле. Ваш гараж — идеальное место для регулировки и доработки светодиодных фонарей по своему вкусу.
2. Дома
Тем не менее, непредвиденные риски светодиодного освещения в вашем доме могут вызвать различные побочные эффекты, которые влияют на ваше настроение и многое другое.Что еще хуже, из-за видимого мигания, которое может произойти из-за неправильной установки, может привести к этим возможным недугам. Они не возникают мгновенно, хотя при длительном использовании эти симптомы будут проявляться.
а. Дискомфорт в глазах
Если вы какое-то время работали с люминесцентными лампами, вы могли заметить, как они утомляют ваши глаза. То же самое может происходить со светодиодными лампами в течение длительного времени. Конечно, эти огни ярче и имеют цветовую коррекцию, чтобы обеспечить более высокую температуру солнечного света, но … Неправильно установленные лампы для чтения или комнатное освещение могут в конечном итоге утомить глаза и даже вызвать сухость и зуд в глазах.Выберите светодиодную лампу с правильной цветовой температурой, чтобы сбалансировать резкость. Новые светодиодные лампы на 12 В имеют четыре разных оттенка, чтобы согреть комнату и защитить глаза.
г. Головные боли
Обычно светодиодные фонари могут вызывать головную боль по любой причине. Температура самого света также попадает в эту категорию вместе с быстрым быстрым миганием. Чтобы этого не произошло, лучше не оставаться в одной комнате весь день. Делайте перерывы и переходите из комнаты в комнату, чтобы приспособиться к разным источникам света.А еще лучше выйдите на улицу на солнечный свет в течение 5 минут, чтобы прочистить голову. Таким образом можно избежать постоянной вибрации светодиодного освещения. Даже за короткий поход на кухню можно избежать приступа головной боли.
г. Усталость
Утомление, сидя на одном месте, для некоторых неизбежно, когда вы находитесь дома. Это может произойти во время просмотра телевизора, игры в видеоигры или даже сидения за компьютером. Большинство людей забудут, что светодиодные фонари могут отвлекать их из-за своего белого света.Простой ответ — выключить их и наслаждаться естественным светом, исходящим из окна. Воздействие естественного солнечного света заставляет наши тела чувствовать себя энергичными и бодрыми. Если вы чувствуете утомление от светодиодной лампы, выключите ее.
Почему мигают светодиодные индикаторы 12v и как решить эту проблему?
Если у вас возникли проблемы с мерцанием светодиодных ламп, есть ответ, который решает проблему. Вам не нужно изучать электронику, чтобы выяснить, в чем проблема, эти советы помогут вам ее исправить.В большинстве случаев проблема заключается не в самом светодиоде, а в работе альтернативных сил. В конце концов, каждую из перечисленных проблем можно легко решить навсегда. Или, мягко говоря, снижен до более безопасного и здорового для вас уровня. Просмотрите эти варианты, чтобы найти проблему, которую вы хотите решить.
1. Неправильный переключатель диммера
Допустим, вы купили светодиодный светильник, который вкручивается в лампу с помощью регулятора яркости, и он не работает. Это потому, что этот светодиод работал с постоянной яркостью.Можно использовать только светодиодные фонари, которые имеют специальную маркировку для затемнения, иначе они мерцают как сумасшедшие. Эти светодиодные фонари, которые совместимы с диммером, после этого будут работать с любым регулятором яркости.
2. Мерцает без диммера
Когда вы покупаете новую светодиодную лампу, она будет мигать при достижении нужной температуры. Но если мигание продолжается дольше минуты-двух, а может и дольше — лампочка неисправна. Это мигание указывает на то, что он скоро умрет, поэтому лучше вернуть деньги или обменять.
3. Прочие причины
Возможно, это вовсе не ваша вина, что лампа вышла из строя или вы используете неподходящий светодиод. Этот раздел предназначен для других вариантов, при которых вы можете ожидать возникновения проблем с миганием светодиодов.
4. Неправильный блок питания светодиода
Блок питания, к которому подключается большинство ламп, будет держать вас в мерцании светодиода вне зависимости от того, видите вы это или нет. Вы можете уменьшить это, используя драйверы светодиодов PDV, которые предназначены для подачи постоянного напряжения на светодиодную лампу.Это улучшит то, как должен правильно загораться свет, и значительно уменьшит мигание, которое вы можете заметить.
5. При включении
Попробуйте сами: включите светодиодную лампу, чтобы увидеть количество многократных миганий, необходимое для запуска. В зависимости от вашего драйвера светодиода PDV вы можете не подходить для подачи постоянного тока на лампу. Возможно, вам даже стоит проверить точки контакта и убедиться, что лампочка надежно ввинчена.
6. Когда мерцают иногда
Это могут быть колебания в электросети, слишком маленький источник питания, встроенный в светодиодную лампу, или даже признаки того, что лампа скоро умрет.Попробуйте переключить лампу на другую розетку, чтобы увидеть, есть ли улучшения. Если он не исчезнет, скорее всего, скоро гаснет светодиодный индикатор. Тогда пора покупать новую лампочку.
а. На датчик движения
Если вы видите, что ваш датчик движения что-то активно обнаруживает, это может быть мигание из-за неисправной светодиодной лампы. Датчик использует датчик электронного переключателя для отслеживания движения, однако их также можно обмануть миганием светодиода. Извините, на этот раз это не привидение, но, возможно, виновата ваша умирающая светодиодная лампа.
г. О переносных светодиодных лампах
Эти портативные лампы на 12 В отлично подходят почти для всего, и тогда они начинают вызывать у вас дрожь. Неудивительно, что вы обнаружите, что батареи разряжены. Чтобы эти карманные фонарики всегда были под рукой, держите под рукой готовый запас батарей. Никогда не знаешь, когда может отключиться электричество. Так что иметь один или два таких портативных фонаря все равно довольно удобно.
г. На электротрансформаторе
Если у вас есть дом, в котором есть трансформатор, который включается или выключается, все части дома.В более новых трансформаторах есть светодиодные индикаторы на 12 В, которые указывают на то, что электросеть на 120 В. работает или нет. Если вы видите, что светодиоды быстро мигают, это может означать, что выходной сигнал вашего трансформатора неисправен. В этот момент необходимо будет вызвать электрика для замены трансформатора.
Почему мигают светодиоды при выключении?
Это может произойти, когда светодиодный индикатор выключен и в течение некоторого времени может еще мигать вскоре после этого. Причину нетрудно объяснить, поскольку отключенное напряжение не прекращается мгновенно.Остаточное электричество также может попасть в электрический провод, если он подключен неправильно. Даже переключатель, который управляет ночным освещением, может вызвать временный скачок напряжения, из-за которого светодиодный индикатор начнет мигать.
Что такое прерывистое мигание светодиодных индикаторов?
Это аномалия, которая возникает из-за использования диммера или нестабильного напряжения.