LED er et pålideligt element, der kun fungerer effektivt, hvis det er installeret korrekt. Tænd for 12 volt LED skal ske med særlig omhu. Så en strømbegrænsende modstand skal være til stede, vi må ikke glemme polariteten samt brugen af de samme dioder i en kæde.

Hvad er det

LED'er har længe været populære belysningsarmaturer. Dette skyldes deres fremragende energieffektivitet og lange levetid (sammenlignet med konventionelle pærer). Derudover fortsætter priserne med at falde, efterhånden som produktionen af disse varer stiger.

Vigtigste fordele:

holdbarhed - op til 10 års kontinuerlig glød;
styrke - ikke bange for stød og vibrationer;
sort - mange størrelser og farver af glød;
lavt strømforbrug - omkring 10 gange mere økonomisk end en konventionel pære med lignende egenskaber;
brandsikkerhed - på grund af lavt strømforbrug overophedes de ikke, derfor er de ikke i stand til at forårsage brand.

LED (light emitting diode) er en forkortelse for light emitting diode. Man ved fra skolens fysikkursus, at den er polær. Derfor vil LED'en ikke fungere, hvis polariteten ikke overholdes, og der er også mulighed for, at den brænder (sammenbrud vil forekomme). Den omvendte gennembrudsspænding af halvlederstrukturen er 4-5 volt. Samtidig kan den stadig fungere med den korrekte forbindelse, dog vil destruktive processer begynde i den, hvilket vil reducere levetiden betydeligt.

LED element nærbillede

Enkelt sagt er en lysemitterende diode (LED) en halvlederenhed, der lyser, når en elektrisk strøm føres gennem den. Fordi lys genereres i et solidt halvledermateriale, beskrives LED'er som solid state-enheder. Udtrykket "solid-state belysning" adskiller denne teknologi fra andre kilder, der bruger opvarmede filamenter (glødelamper og wolfram-halogen) samt gasudladning (fluorescerende lamper).

Sådan vælger du en LED til at tilslutte til 12 volt

Den nødvendige type dioder vælges ud fra specifikke opgaver. Der er mange muligheder på markedet, fra indikator til heavy duty. For at oplyse knapperne og indikatorerne på instrumentpanelet i en bil kan du bruge laveffektsdioder. For at belyse det indre af en lejlighed eller bil, bruges enkle superlyse.Til installation i hovedoptik, dagslys for biler eller lommelygter installeres kraftige LED'er.

Fra et teknisk synspunkt er der ingen begrænsninger på strøm- og strømforbrug. Det vigtigste er, at diodens spænding ikke overstiger strømforsyningens spænding.

En vigtig faktor er størrelsen og formen af sagen. Afhængigt af formålet kan der anvendes rundpakkede dioder eller overflademonterede dele (SMD). Det hele afhænger af behov og opgaver.

Hvilke dioder kan tilsluttes 12 volt

Der er praktisk talt ingen spændingsgrænse for LED'er. Derfor kan næsten enhver af dem tilsluttes 12 volt. Det vigtigste er at følge reglerne. LED-pærer kræver typisk 1,5 til 3,5 volt afhængig af farve og lysstyrke. Hvis du ser en 12 volt lysdiode på butiksdisken, så tilbydes du faktisk en samling af flere serieforbundne krystaller.

Tilslutningsmuligheder

Det er tid til at stifte bekendtskab med de grundlæggende tilslutningsmuligheder.

til en modstand

Typisk ledningsdiagram.

Som vi allerede har fundet ud af ovenfor, har LED'en polaritet. Derfor er den tilsluttet en jævnstrømsforsyning. De mest almindelige typer forbruger omkring 10-20 mA. Faktisk er dette hovedkarakteristikken ved delen. Den anden parameter angiver spændingsfaldet. For almindelige LED'er er den i området 2-4 V.

Det eneste korrekte tilslutningsskema er med en strømbegrænsende modstand. Det er valgt i henhold til Ohms lov. Modstanden beregnes som forskellen mellem kildespændingen og spændingsfaldet divideret med produktet af den maksimale diodestrøm og sikkerhedsfaktoren (typisk 0,75).

Ohms lov: "Mængden af strøm i en kredsløbssektion er direkte proportional med den spænding, der påføres denne sektion, og omvendt proportional med dens modstand."

Det er også nødvendigt at beregne modstandens effekt. Det beregnes ved hjælp af en simpel formel: forskellen mellem kildespændingen og spændingsfaldet i kvadrat divideret med modstanden i ohm.

Serieforbindelse af flere lysdioder

Skematisk diagram af seriel forbindelse.

Seriel forbindelse er installation af to eller flere lysdioder i en række. Dette kredsløb bruger også en enkelt strømbegrænsende modstand. Beregningsformlen er ens for en enkelt diode, men spændingsfaldet er opsummeret.

Lad os for eksempel tage vores teoretiske hvide LED på 3 volt og 20 mA. Vi forbinder tre enheder i serie. Således vil summen af vores spændingsfald være 9 volt. Resten af tre volt divideres med strømstyrken på 0,02 ampere med en pålidelighedsfaktor på 0,75. Som et resultat finder vi ud af, at vi har brug for en 200 ohm modstand.

Hver diode til en separat modstand

Skematisk diagram af parallelforbindelse.

I dette kredsløb er hver LED forbundet til plus og minus af strømforsyningen. På trods af at kredsløb med en fælles modstand kan findes på nettet, er en sådan løsning i praksis upraktisk. Selv i samme batch adskiller dioder sig med hensyn til strømforbrug og spændingsfald. Som et resultat får vi en anden intensitet af diodernes glød. Modstanden beregnes for hver diode separat.

Sådan finder du ud af en LEDs polaritet

Ser man på en almindelig rund lysdiode, kan man se, at dens to udgange har forskellige længder. Således er katoden og anoden betegnet.Anoden er længere og er forbundet til den positive udgang på batteriet eller strømforsyningen, og katoden til den negative.

Også katoden på nogle typer af sager kan mærkes med et lille savsnit. Der er undtagelser, så det er altid værd at studere instruktionerne til en bestemt diode.

Sådan tilsluttes til 12 volt

Visuelt tilslutningsdiagram.

Ordningen for tilslutning af en LED til en 12 V strømkilde adskiller sig ikke fra standarden, men det er nødvendigt beregne modstanden og effekten af modstanden. For at kontrollere eller forhåndsteste samlingen er en 1 kΩ modstand tilstrækkelig.

Lad os for eksempel tage den mest almindelige type LED - hvid med en maksimal strøm på 20 mA. Faktisk spiller spændingen ikke en særlig rolle. Det vigtigste er, at strømmen ikke overstiger de maksimalt tilladte parametre. Spændingsfaldet, afhængigt af modellen, er fra 1,8 til 3,6 V. For nemheds skyld tager vi 3 volt.

Modstand for LED'er

Formlen til beregning af modstand.

Vi beregner parametrene:

Forskellen mellem strømforsyningsspændingen og spændingsfaldet er 12-3=9.
Produktet af den maksimale strøm (ampere) og pålidelighedsfaktoren er 0,02*0,75=0,015.
Vi beregner modstanden (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).

Formel til beregning af kraft.

Beregning af modstandseffekt:

Forskellen mellem strømforsyningsspændingen og spændingsfaldet er 12-3=9.
Ifølge formlen firkanter vi - 9 * 9 \u003d 81.
Vi dividerer med modstanden af modstanden i ohm - 81/600 \u003d 0,135 W.

Således er MRS25-modstanden (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) ideel for os. Fra midten af 2020 er omkostningerne omkring 8 rubler. Normalt er der ikke behov for at beregne modstandens effekt. Det er dog vigtigt at gøre dette for at teste en fremtidig build.

Tilslutning af kraftige LED-dioder til 12V

Når du forbinder moderne kraftfulde krystaller eller deres samlinger, ændres princippet ikke. En slukningsmodstand skal også være til stede i kredsløbet. For eksempel kan du tage LED'en, som er populær på kinesiske handelsgulve. Dette er en samling af flere krystaller forbundet parallelt. Strømtrækket er 350 mA og spændingen er stadig 3,4 volt.

Ved at erstatte parametrene i vores formler kan vi nemt finde ud af, at vi skal installere en modstand med en modstand på 32 ohm og en effekt på 2,2 watt.

Effektiv forbindelse til én IP

Ovenfor har vi allerede fundet ud af, at et ubegrænset antal lysdioder kan drives af én strømkilde. Det vigtigste er at have nok strøm. Men blot at forbinde pærer parallelt med en modstand for hver af dem er ineffektiv. Vi så fra det foregående punkt, at mere end 2/3 af strømmen spredes i strømbegrænsningsmodstanden. Derfor opstår spørgsmålet ofte om, hvor mange lysdioder der kan tilsluttes 12 V.

Den mest effektive forbindelse til 12 volt er en streng af tre lysdioder i serie med en modstand. Alle LED-strips drevet af en 12 V strømforsyning er produceret efter samme skema.

Forbindelsesproblemer

Skematisk diagram af forbindelsen af lysdioder.

Skematisk diagram af LED-forbindelse:

Brug ikke en strømbegrænsende modstand. Da for meget strøm vil passere gennem LED'en, vil den snart svigte.
Seriel forbindelse uden modstand. Selvom du mener, at det er en god idé at tilføre fire 3V-modstande til et 12V-netværk, tager du fejl. På grund af den svage kontrol af strømstyrken bliver elementerne hurtigt ødelagt.
Brug af en modstand ved parallelforbindelse af dioder. På grund af forskelle i karakteristika vil dioderne lyse med forskellige intensiteter. Øger ødelæggelseshastigheden.

Vi anbefaler dig at se en video om emnet: Korrekt tilslutning af lysdioder.

Konklusion

Pålideligheden af LED'er er meget højere end glødelamper og gasudladningsmodeller, men kun når de er tilsluttet korrekt. Derfor må vi ikke glemme behovet for en strømbegrænsende modstand, som vælges i en simpel form. Polaritet er også obligatorisk, især ved montering af dioden til et 12-volts netværk.