LED er et pålitelig element som vil fungere effektivt bare hvis det er riktig installert. Slå på 12 volts LED bør gjøres med spesiell forsiktighet. Så en strømbegrensende motstand må være til stede, vi må ikke glemme polariteten, så vel som bruken av de samme diodene i en kjede.

Hva det er

LED har lenge vært populære lysarmaturer. Dette skyldes deres utmerkede energieffektivitet og lange levetid (sammenlignet med konvensjonelle lyspærer). I tillegg fortsetter prisene å falle etter hvert som produksjonen av disse varene øker.

Hovedfordeler:

holdbarhet - opptil 10 år med kontinuerlig glød;
styrke - ikke redd for støt og vibrasjoner;
variasjon - mange størrelser og farger av glød;
lavt strømforbruk - omtrent 10 ganger mer økonomisk enn en vanlig lyspære med lignende egenskaper;
brannsikkerhet - på grunn av lavt strømforbruk overopphetes de ikke, derfor er de ikke i stand til å forårsake brann.

LED (light emitting diode) er en forkortelse for light emitting diode. Det er kjent fra skolefysikkkurset at det er polar. Derfor vil ikke LED-en fungere hvis polariteten ikke blir observert, og det er også en mulighet for at den brenner (sammenbrudd vil oppstå). Den omvendte sammenbruddsspenningen til halvlederstrukturen er 4-5 volt. Samtidig kan den fortsatt fungere med riktig tilkobling, men destruktive prosesser vil begynne i den, noe som vil redusere levetiden betydelig.

LED-element nærbilde

Enkelt sagt er en lysemitterende diode (LED) en halvlederenhet som lyser når en elektrisk strøm går gjennom den. Fordi lys genereres i et solid halvledermateriale, beskrives lysdioder som solid state-enheter. Begrepet "solid-state belysning" skiller denne teknologien fra andre kilder som bruker oppvarmede filamenter (glødelamper og wolfram-halogen) samt gassutladning (lysrør).

Hvordan velge en LED for å koble til 12 volt

Den nødvendige typen dioder velges basert på spesifikke oppgaver. Det er mange alternativer på markedet, fra indikator til kraftig. For å lyse opp knappene og indikatorene på instrumentpanelet i en bil, kan du bruke laveffektsdioder. For å lyse opp interiøret i en leilighet eller bil, brukes enkle superlyse.For installasjon i hodeoptikk, dagslys på biler eller lommelykter, er det installert kraftige lysdioder.

Fra et teknisk synspunkt er det ingen begrensninger på strøm- og strømforbruk. Det viktigste er at spenningen til dioden ikke overstiger spenningen til strømforsyningen.

En viktig faktor er størrelsen og formen på saken. Avhengig av formålet kan rundpakkede dioder eller overflatemonterte deler (SMD) brukes. Alt avhenger av behov og oppgaver.

Hvilke dioder kan kobles til 12 volt

Det er praktisk talt ingen spenningsgrense for lysdioder. Derfor kan nesten alle av dem kobles til 12 volt. Det viktigste er å følge reglene. LED-lyspærer krever vanligvis 1,5 til 3,5 volt avhengig av farge og lysstyrke. Hvis du ser en 12 volt lysdiode på butikkdisken, blir du faktisk tilbudt en samling av flere seriekoblede krystaller.

Tilkoblingsmuligheter

Det er på tide å bli kjent med de grunnleggende tilkoblingsmulighetene.

til en motstand

Typisk koblingsskjema.

Som vi allerede har funnet ut ovenfor, har LED-en polaritet. Derfor er den koblet til en likestrømsforsyning. De vanligste typene bruker omtrent 10-20 mA. Faktisk er dette hovedkarakteristikken til delen. Den andre parameteren indikerer spenningsfallet. For vanlige lysdioder er den i området 2-4 V.

Det eneste riktige tilkoblingsskjemaet er med en strømbegrensende motstand. Den er valgt i henhold til Ohms lov. Resistansen beregnes som forskjellen mellom kildespenningen og spenningsfallet delt på produktet av maksimal diodestrøm og sikkerhetsfaktoren (typisk 0,75).

Ohms lov: "Mengden strøm i en kretsseksjon er direkte proporsjonal med spenningen som påføres denne seksjonen, og omvendt proporsjonal med motstanden."

Det er også nødvendig å beregne kraften til motstanden. Det beregnes ved hjelp av en enkel formel: forskjellen mellom kildespenningen og spenningsfallet i kvadrat, delt på motstanden i ohm.

Seriekobling av flere lysdioder

Skjematisk diagram av seriell tilkobling.

Seriell tilkobling er installasjon av to eller flere lysdioder på én rad. Denne kretsen bruker også en enkelt strømbegrensende motstand. Beregningsformelen er lik for en enkelt diode, men spenningsfallet summeres.

La oss for eksempel ta vår teoretiske hvite LED på 3 volt og 20 mA. Vi kobler tre enheter i serie. Dermed vil summen av spenningsfallet vårt være 9 volt. Resten av tre volt er delt med strømstyrken på 0,02 ampere med en pålitelighetsfaktor på 0,75. Som et resultat finner vi ut at vi trenger en 200 ohm motstand.

Hver diode til en egen motstand

Skjematisk diagram av parallellkobling.

I denne kretsen er hver LED koblet til pluss og minus på strømforsyningen. Til tross for at kretser med én felles motstand kan finnes på nettet, er en slik løsning i praksis upraktisk. Selv i samme batch er dioder forskjellige når det gjelder strømforbruk og spenningsfall. Som et resultat får vi en annen intensitet på gløden til diodene. Motstanden beregnes for hver diode separat.

Hvordan finne ut polariteten til en LED

Når du ser på en vanlig rund lysdiode, kan du se at de to utgangene har forskjellige lengder. Således er katoden og anoden betegnet.Anoden er lengre og kobles til den positive utgangen på batteriet eller strømforsyningen, og katoden til den negative.

Dessuten kan katoden på enkelte typer kasser merkes med et lite sagsnitt. Det er unntak, så det er alltid verdt å studere instruksjonene for en bestemt diode.

Hvordan koble til 12 volt

Visuelt koblingsskjema.

Ordningen for å koble en LED til en 12 V strømkilde skiller seg ikke fra standarden, men det er nødvendig beregne motstanden og kraften til motstanden. For å kontrollere eller forhåndsteste sammenstillingen er én 1 kΩ motstand tilstrekkelig.

La oss for eksempel ta den vanligste typen LED - hvit med en maksimal strøm på 20 mA. Spenningen spiller faktisk ingen spesiell rolle. Det viktigste er at strømmen ikke overskrider de maksimalt tillatte parameterne. Spenningsfallet, avhengig av modellen, er fra 1,8 til 3,6 V. For enkelhets skyld tar vi 3 volt.

Motstand for lysdioder

Formelen for å beregne motstand.

Vi beregner parametrene:

Forskjellen mellom strømforsyningsspenningen og spenningsfallet er 12-3=9.
Produktet av maksimal strøm (ampere) og pålitelighetsfaktoren er 0,02*0,75=0,015.
Vi beregner motstanden (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).

Formel for å beregne kraft.

Beregning av motstandseffekt:

Forskjellen mellom strømforsyningsspenningen og spenningsfallet er 12-3=9.
I henhold til formelen kvadraterer vi - 9 * 9 \u003d 81.
Vi deler med motstanden til motstanden i ohm - 81/600 \u003d 0,135 W.

Dermed er MRS25-motstanden (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) ideell for oss. Fra midten av 2020 er kostnadene rundt 8 rubler. Vanligvis er det ikke nødvendig å beregne kraften til motstanden. Det er imidlertid viktig å gjøre dette for å teste et fremtidig bygg.

Koble kraftige LED-dioder til 12V

Når du kobler sammen moderne kraftige krystaller eller deres forsamlinger, endres ikke prinsippet. En slukkemotstand må også være tilstede i kretsen. For eksempel kan du ta LED-en, som er populær på kinesiske handelsgulv. Dette er en sammenstilling av flere krystaller koblet parallelt. Strømtrekket er 350 mA og spenningen er fortsatt 3,4 volt.

Ved å erstatte parametrene i formlene våre kan vi enkelt finne ut at vi trenger å installere en motstand med en motstand på 32 ohm og en effekt på 2,2 watt.

Effektiv tilkobling til én IP

Ovenfor har vi allerede funnet ut at et ubegrenset antall lysdioder kan drives av én strømkilde. Det viktigste er å ha nok kraft. Imidlertid er det ineffektivt å bare koble pærer parallelt med en motstand for hver av dem. Vi så fra det forrige punktet at mer enn 2/3 av strømmen forsvinner i strømbegrensningsmotstanden. Derfor oppstår ofte spørsmålet om hvor mange lysdioder som kan kobles til 12 V.

Den mest effektive tilkoblingen til 12 volt er en streng med tre lysdioder i serie med én motstand. Alle LED-strips drevet av en 12 V strømforsyning er produsert i henhold til samme skjema.

Tilkoblingsproblemer

Skjematisk diagram av tilkoblingen av lysdioder.

Skjematisk diagram av LED-tilkobling:

Ikke bruk en strømbegrensende motstand. Siden for mye strøm vil passere gjennom LED-en, vil den snart svikte.
Seriell tilkobling uten motstand. Selv om du tror det er en god idé å mate fire 3V-motstander inn i et 12V-nettverk, tar du feil. På grunn av den svake kontrollen av strømstyrken blir elementene raskt ødelagt.
Bruk av én motstand ved parallellkobling av dioder. På grunn av forskjeller i egenskaper vil diodene skinne med forskjellig intensitet. Øker ødeleggelseshastigheten.

Vi anbefaler deg å se en video om emnet: Riktig tilkobling av lysdioder.

Konklusjon

Påliteligheten til lysdioder er mye høyere enn glødelamper og gassutladningsmodeller, men bare når de er riktig tilkoblet. Derfor må vi ikke glemme behovet for en strømbegrensende motstand, som velges i en enkel form. Polaritet er også obligatorisk, spesielt ved montering av dioden til et 12-volts nettverk.