LED-ul este un element de încredere care va funcționa eficient doar dacă este instalat corect. Pornirea LED-ului de 12 volți trebuie făcută cu grijă deosebită. Deci, un rezistor de limitare a curentului trebuie să fie prezent, nu trebuie să uităm de polaritate, precum și de utilizarea acelorași diode într-un singur lanț.

Ce este

LED-urile au fost de multă vreme corpuri de iluminat populare. Acest lucru se datorează eficienței energetice excelente și duratei de viață lungi (comparativ cu becurile convenționale). În plus, prețurile continuă să scadă pe măsură ce producția acestor articole crește.

Principalele avantaje:

durabilitate - până la 10 ani de strălucire continuă;
putere - nu se teme de șocuri și vibrații;
varietate - multe dimensiuni și culori de strălucire;
consum redus de energie - de aproximativ 10 ori mai economic decât un bec convențional cu caracteristici similare;
siguranta la incendiu - datorita consumului redus de energie, nu se supraincalzesc, prin urmare nu sunt capabile sa provoace incendiu.

LED (light emitting diode) este o abreviere pentru light emitting diode. Se știe de la cursul școlar de fizică că este polar. Prin urmare, LED-ul nu va funcționa dacă polaritatea nu este respectată și există și posibilitatea de ardere a acestuia (va avea loc o defecțiune). Tensiunea de defalcare inversă a structurii semiconductoare este de 4-5 volți. În același timp, poate funcționa în continuare cu conexiunea corectă, cu toate acestea, în ea vor începe procese distructive, ceea ce va reduce semnificativ durata de viață.

Prim-plan cu elementul LED

Pur și simplu, o diodă emițătoare de lumină (LED) este un dispozitiv semiconductor care strălucește atunci când trece un curent electric prin el. Deoarece lumina este generată într-un material semiconductor solid, LED-urile sunt descrise ca dispozitive cu stare solidă. Termenul „iluminat în stare solidă” deosebește această tehnologie de alte surse care folosesc filamente încălzite (incandescente și tungsten-halogen) precum și descărcare în gaz (lămpi fluorescente).

Cum să alegi un LED pentru conectarea la 12 volți

Tipul necesar de diode este selectat în funcție de sarcini specifice. Există multe opțiuni pe piață, de la indicator la greutăți. Pentru a ilumina butoanele și indicatoarele de pe panoul de bord într-o mașină, puteți utiliza diode de putere redusă. Pentru a ilumina interiorul unui apartament sau al unei mașini, se folosesc cele simple super-luminoase.Pentru instalarea în optica capului, farurile de zi ale mașinilor sau lanternele, sunt instalate LED-uri puternice.

Din punct de vedere tehnic, nu există restricții privind puterea și consumul de curent. Principalul lucru este că tensiunea diodei nu depășește tensiunea sursei de alimentare.

Un factor important este dimensiunea și forma carcasei. În funcție de scop, pot fi utilizate diode rotunde sau piese montate pe suprafață (SMD). Totul depinde de nevoi și sarcini.

Ce diode pot fi conectate la 12 volți

Practic nu există limită de tensiune pentru LED-uri. Prin urmare, aproape oricare dintre ele poate fi conectat la 12 volți. Principalul lucru este să respectați regulile. Becurile cu LED necesită de obicei 1,5 până la 3,5 volți, în funcție de culoare și luminozitate. Dacă vedeți o diodă emițătoare de lumină de 12 volți pe contorul magazinului, atunci de fapt vi se oferă un ansamblu de mai multe cristale conectate în serie.

Opțiuni de conectare

Este timpul să vă familiarizați cu opțiunile de bază de conectare.

la un rezistor

Schema de cablare tipică.

După cum am aflat deja mai sus, LED-ul are polaritate. Prin urmare, este conectat la o sursă de alimentare DC. Cele mai comune tipuri consumă aproximativ 10-20 mA. De fapt, aceasta este principala caracteristică a piesei. Al doilea parametru indică căderea de tensiune. Pentru LED-urile obișnuite, este în intervalul 2-4 V.

Singura schemă de conectare corectă este cu o rezistență de limitare a curentului. Este selectat conform legii lui Ohm. Rezistența este calculată ca diferența dintre tensiunea sursei și căderea de tensiune împărțită la produsul dintre curentul maxim al diodei și factorul de siguranță (de obicei 0,75).

Legea lui Ohm: „cantitatea de curent dintr-o secțiune de circuit este direct proporțională cu tensiunea aplicată acestei secțiuni și invers proporțională cu rezistența acesteia”.

De asemenea, este necesar să se calculeze puterea rezistorului. Se calculează folosind o formulă simplă: diferența dintre tensiunea sursei și căderea de tensiune la pătrat, împărțită la rezistența în ohmi.

Conectare în serie a mai multor LED-uri

Schema schematică a conexiunii în serie.

Conexiunea în serie este instalarea a două sau mai multe LED-uri pe un rând. Acest circuit folosește și un singur rezistor de limitare a curentului. Formula de calcul este similară pentru o singură diodă, dar căderea de tensiune este însumată.

De exemplu, să luăm LED-ul nostru alb teoretic la 3 volți și 20 mA. Conectam trei unități în serie. Astfel, suma căderilor noastre de tensiune va fi de 9 volți. Restul de trei volți este împărțit la puterea curentului de 0,02 amperi cu un factor de fiabilitate de 0,75. Drept urmare, aflăm că avem nevoie de un rezistor de 200 ohmi.

Fiecare diodă la un rezistor separat

Schema schematică a conexiunii în paralel.

În acest circuit, fiecare LED este conectat la plus și minus al sursei de alimentare. În ciuda faptului că circuitele cu un rezistor comun pot fi găsite pe Web, în practică o astfel de soluție este nepractică. Chiar și în același lot, diodele diferă în ceea ce privește consumul de curent și căderea de tensiune. Ca rezultat, obținem o intensitate diferită a strălucirii diodelor. Rezistența este calculată pentru fiecare diodă separat.

Cum să aflați polaritatea unui LED

Privind la o diodă emițătoare de lumină rotundă obișnuită, puteți vedea că cele două ieșiri ale sale au lungimi diferite. Astfel, catodul și anodul sunt desemnați.Anodul este mai lung și este conectat la ieșirea pozitivă a bateriei sau a sursei de alimentare, iar catodul la negativ.

De asemenea, catodul pe unele tipuri de carcase poate fi marcat cu o tăietură mică cu ferăstrău. Există excepții, așa că merită întotdeauna să studiați instrucțiunile pentru o anumită diodă.

Cum se conectează la 12 volți

Schema vizuală a conexiunii.

Schema de conectare a unui LED la o sursă de alimentare de 12 V nu diferă de cea standard, dar este necesară calculați rezistența și puterea rezistorului. Pentru a verifica sau a pretesta ansamblul, este suficient un rezistor de 1 kΩ.

De exemplu, să luăm cel mai comun tip de LED - alb cu un curent maxim de 20 mA. De fapt, tensiunea nu joacă un rol special. Principalul lucru este că curentul nu depășește parametrii maxim admisi. Căderea de tensiune, în funcție de model, este de la 1,8 la 3,6 V. Pentru confortul calculelor, luăm 3 volți.

Rezistenta pentru LED-uri

Formula de calcul a rezistenței.

Calculăm parametrii:

Diferența dintre tensiunea de alimentare și căderea de tensiune este 12-3=9.
Produsul dintre curentul maxim (amperi) și factorul de fiabilitate este 0,02*0,75=0,015.
Calculăm rezistența (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).

Formula pentru calcularea puterii.

Calculul puterii rezistenței:

Diferența dintre tensiunea de alimentare și căderea de tensiune este 12-3=9.
Conform formulei, pătratăm - 9 * 9 \u003d 81.
Împărțim la rezistența rezistenței în ohmi - 81/600 \u003d 0,135 W.

Astfel, rezistorul MRS25 (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) este ideal pentru noi. La jumătatea anului 2020, costul său este de aproximativ 8 ruble. De obicei, nu este nevoie să se calculeze puterea rezistorului. Cu toate acestea, este important să faceți acest lucru pentru a testa o construcție viitoare.

Conectarea unor diode LED puternice la 12V

Atunci când conectați cristale moderne puternice sau ansamblurile lor, principiul nu se schimbă. Un rezistor de stingere trebuie să fie de asemenea prezent în circuit. De exemplu, puteți lua LED-ul, care este popular pe platformele comerciale din China. Acesta este un ansamblu de mai multe cristale conectate în paralel. Consumul de curent este de 350 mA, iar tensiunea este încă de 3,4 volți.

Înlocuind parametrii din formulele noastre, putem afla cu ușurință că trebuie să instalăm un rezistor cu o rezistență de 32 ohmi și o putere de 2,2 wați.

Conexiune eficientă la un IP

Mai sus, am aflat deja că un număr nelimitat de LED-uri poate fi alimentat de la o singură sursă de alimentare. Principalul lucru este să aveți suficientă putere. Cu toate acestea, simpla conectare a becurilor în paralel cu un rezistor pentru fiecare dintre ele este ineficientă. Am văzut din punctul anterior că mai mult de 2/3 din putere este disipată în rezistorul de limitare a curentului. Prin urmare, se pune adesea întrebarea câte LED-uri pot fi conectate la 12 V.

Cea mai eficientă conexiune la 12 volți este un șir de trei LED-uri în serie cu un rezistor. Toate benzile LED alimentate de o sursă de alimentare de 12 V sunt produse după aceeași schemă.

Probleme de conectare

Schema schematică a conexiunii LED-urilor.

Schema schematică a conexiunii LED-ului:

Nu utilizați o rezistență de limitare a curentului. Deoarece prea mult curent va trece prin LED, acesta va eșua în curând.
Conexiune serială fără rezistență. Chiar dacă credeți că alimentarea a patru rezistențe de 3V într-o rețea de 12V este o idee bună, vă înșelați. Datorită controlului slab al puterii curente, elementele sunt rapid distruse.
Utilizarea unui rezistor la conectarea diodelor în paralel. Datorită diferențelor de caracteristici, diodele vor străluci cu intensități diferite. Crește rata de distrugere.

Vă sfătuim să urmăriți un videoclip pe tema: Conectarea corectă a LED-urilor.

Concluzie

Fiabilitatea LED-urilor este mult mai mare decât lămpile incandescente și modelele cu descărcare în gaz, dar numai atunci când sunt conectate corect. Prin urmare, nu trebuie să uităm de necesitatea unui rezistor de limitare a curentului, care este selectat într-o formă simplă. Polaritatea este, de asemenea, obligatorie, mai ales la montarea diodei la o rețea de 12 volți.