Lysdioden är ett pålitligt element som bara fungerar effektivt om det är korrekt installerat. Att slå på 12 volts LED bör göras med särskild försiktighet. Så ett strömbegränsande motstånd måste finnas, vi får inte glömma polariteten, liksom användningen av samma dioder i en kedja.

Vad det är

LED har länge varit populära belysningsarmaturer. Detta beror på deras utmärkta energieffektivitet och långa livslängd (jämfört med konventionella glödlampor). Dessutom fortsätter priserna att falla när produktionen av dessa artiklar ökar.

Huvudsakliga fördelar:

hållbarhet - upp till 10 år av kontinuerlig glöd;
styrka - inte rädd för stötar och vibrationer;
variation - många storlekar och färger av glöd;
låg strömförbrukning - cirka 10 gånger mer ekonomisk än en konventionell glödlampa med liknande egenskaper;
brandsäkerhet - på grund av låg strömförbrukning överhettas de inte, därför kan de inte orsaka brand.

LED (light emitting diode) är en förkortning för light emitting diode. Det är känt från skolfysikkursen att det är polärt. Därför kommer lysdioden inte att fungera om polariteten inte observeras, och det finns också en möjlighet att den brinner (nedbrytning kommer att inträffa). Den omvända genombrottsspänningen för halvledarstrukturen är 4-5 volt. Samtidigt kan det fortfarande fungera med rätt anslutning, men destruktiva processer kommer att börja i den, vilket avsevärt kommer att minska livslängden.

LED-element närbild

Enkelt uttryckt är en lysdiod (LED) en halvledarenhet som lyser när en elektrisk ström passerar genom den. Eftersom ljus genereras i ett fast halvledarmaterial beskrivs lysdioder som solid state-enheter. Termen "solid-state lighting" skiljer denna teknik från andra källor som använder uppvärmda glödtrådar (glödlampor och volfram-halogen) samt gasurladdning (lysrör).

Hur man väljer en LED att ansluta till 12 volt

Den erforderliga typen av dioder väljs utifrån specifika uppgifter. Det finns många alternativ på marknaden, från indikator till tunga. För att lysa upp knapparna och indikatorerna på instrumentpanelen i en bil kan du använda lågeffektsdioder. För att belysa det inre av en lägenhet eller bil används enkla superljusa.För installation i huvudoptik, dagsljus för bilar eller ficklampor, installeras kraftfulla lysdioder.

Ur teknisk synvinkel finns det inga begränsningar för effekt- och strömförbrukning. Huvudsaken är att diodens spänning inte överstiger spänningen på strömförsörjningen.

En viktig faktor är väskans storlek och form. Beroende på syftet kan rundpackade dioder eller ytmonterade delar (SMD) användas. Allt beror på behov och uppgifter.

Vilka dioder kan kopplas till 12 volt

Det finns praktiskt taget ingen spänningsgräns för lysdioder. Därför kan nästan vilken som helst av dem anslutas till 12 volt. Det viktigaste är att följa reglerna. LED-lampor kräver vanligtvis 1,5 till 3,5 volt beroende på färg och ljusstyrka. Om du ser en 12 volts lysdiod på butiksdisken, så erbjuds du faktiskt en sammansättning av flera seriekopplade kristaller.

Anslutningsalternativ

Det är dags att bekanta sig med de grundläggande anslutningsalternativen.

till ett motstånd

Typiskt kopplingsschema.

Som vi redan har fått reda på ovan har LED-lampan polaritet. Därför är den ansluten till en likströmskälla. De vanligaste typerna förbrukar cirka 10-20 mA. I själva verket är detta den viktigaste egenskapen hos delen. Den andra parametern indikerar spänningsfallet. För vanliga lysdioder ligger den i intervallet 2-4 V.

Det enda korrekta anslutningsschemat är med ett strömbegränsande motstånd. Den väljs enligt Ohms lag. Resistansen beräknas som skillnaden mellan källspänningen och spänningsfallet dividerat med produkten av den maximala diodströmmen och säkerhetsfaktorn (vanligtvis 0,75).

Ohms lag: "Mängden ström i en kretssektion är direkt proportionell mot spänningen som appliceras på denna sektion, och omvänt proportionell mot dess motstånd."

Det är också nödvändigt att beräkna motståndets effekt. Den beräknas med en enkel formel: skillnaden mellan källspänningen och spänningsfallet i kvadrat, dividerat med resistansen i ohm.

Seriekoppling av flera lysdioder

Schematiskt diagram över seriell anslutning.

Seriell anslutning är installation av två eller flera lysdioder i en rad. Denna krets använder också ett enda strömbegränsande motstånd. Beräkningsformeln är liknande för en enskild diod, men spänningsfallet summeras.

Låt oss till exempel ta vår teoretiska vita lysdiod på 3 volt och 20 mA. Vi kopplar tre enheter i serie. Alltså blir summan av vårt spänningsfall 9 volt. Resten av tre volt divideras med strömstyrkan på 0,02 ampere med en tillförlitlighetsfaktor på 0,75. Som ett resultat får vi reda på att vi behöver ett 200 ohm motstånd.

Varje diod till ett separat motstånd

Schematiskt diagram över parallellkoppling.

I denna krets är varje lysdiod ansluten till plus och minus på strömförsörjningen. Trots att kretsar med ett gemensamt motstånd kan hittas på webben är en sådan lösning i praktiken opraktisk. Även i samma batch skiljer sig dioder i termer av strömförbrukning och spänningsfall. Som ett resultat får vi en annan intensitet av lyset från dioderna. Resistansen beräknas för varje diod separat.

Hur man tar reda på polariteten hos en LED

Om man tittar på en vanlig rund lysdiod kan man se att dess två utgångar har olika längd. Sålunda betecknas katoden och anoden.Anoden är längre och är ansluten till den positiva utgången på batteriet eller strömförsörjningen, och katoden till den negativa.

Dessutom kan katoden på vissa typer av fall märkas med ett litet sågsnitt. Det finns undantag, så det är alltid värt att studera instruktionerna för en viss diod.

Hur man ansluter till 12 volt

Visuellt anslutningsschema.

Schemat för att ansluta en lysdiod till en 12 V-strömkälla skiljer sig inte från standarden, men det är nödvändigt beräkna motståndet och styrkan hos motståndet. För att kontrollera eller förtesta sammansättningen räcker det med ett 1 kΩ-motstånd.

Låt oss till exempel ta den vanligaste typen av LED - vit med en maximal ström på 20 mA. Faktum är att spänningen inte spelar någon speciell roll. Huvudsaken är att strömmen inte överstiger de maximalt tillåtna parametrarna. Spänningsfallet, beroende på modell, är från 1,8 till 3,6 V. För att underlätta beräkningarna tar vi 3 volt.

Motstånd för lysdioder

Formeln för att beräkna motstånd.

Vi beräknar parametrarna:

Skillnaden mellan matningsspänningen och spänningsfallet är 12-3=9.
Produkten av den maximala strömmen (ampere) och tillförlitlighetsfaktorn är 0,02*0,75=0,015.
Vi beräknar motståndet (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).

Formel för att beräkna effekt.

Beräkning av resistoreffekt:

Skillnaden mellan matningsspänningen och spänningsfallet är 12-3=9.
Enligt formeln kvadrerar vi - 9 * 9 \u003d 81.
Vi dividerar med motståndet hos motståndet i ohm - 81/600 \u003d 0,135 W.

Således är MRS25-motståndet (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) idealiskt för oss. Från och med mitten av 2020 är kostnaden cirka 8 rubel. Vanligtvis finns det inget behov av att beräkna motståndets effekt. Det är dock viktigt att göra detta för att testa ett framtida bygge.

Anslutning av kraftfulla LED-dioder till 12V

Vid anslutning av moderna kraftfulla kristaller eller deras sammansättningar ändras inte principen. Ett släckningsmotstånd måste också finnas i kretsen. Till exempel kan du ta lysdioden, som är populär på kinesiska handelsgolv. Detta är en sammansättning av flera parallellkopplade kristaller. Strömuttaget är 350 mA och spänningen är fortfarande 3,4 volt.

Genom att ersätta parametrarna i våra formler kan vi enkelt ta reda på att vi behöver installera ett motstånd med ett motstånd på 32 ohm och en effekt på 2,2 watt.

Effektiv anslutning till en IP

Ovan har vi redan fått reda på att ett obegränsat antal lysdioder kan drivas av en strömkälla. Huvudsaken är att ha tillräckligt med kraft. Men att bara ansluta glödlampor parallellt med ett motstånd för var och en av dem är ineffektivt. Vi såg från föregående punkt att mer än 2/3 av effekten försvinner i strömbegränsningsmotståndet. Därför uppstår ofta frågan om hur många lysdioder som kan anslutas till 12 V.

Den mest effektiva anslutningen till 12 volt är en sträng med tre lysdioder i serie med ett motstånd. Alla LED-remsor som drivs av en 12 V-strömförsörjning produceras enligt samma schema.

Anslutningsproblem

Schematiskt diagram över anslutningen av lysdioder.

Schematiskt diagram över LED-anslutning:

Använd inte ett strömbegränsande motstånd. Eftersom för mycket ström passerar genom lysdioden kommer den snart att misslyckas.
Seriekoppling utan motstånd. Även om du tror att det är en bra idé att mata in fyra 3V-motstånd i ett 12V-nätverk, har du fel. På grund av den svaga kontrollen av strömstyrkan förstörs elementen snabbt.
Använder ett motstånd vid parallellkoppling av dioder. På grund av skillnader i egenskaper kommer dioderna att lysa med olika intensiteter. Ökar destruktionshastigheten.

Vi rekommenderar dig att titta på en video om ämnet: Korrekt anslutning av lysdioder.

Slutsats

Pålitligheten hos lysdioder är mycket högre än glödlampor och gasurladdningsmodeller, men bara när de är korrekt anslutna. Därför får vi inte glömma behovet av ett strömbegränsande motstånd, som väljs i en enkel form. Polaritet är också obligatoriskt, speciellt vid montering av dioden till ett 12-voltsnätverk.