Connexió d'un LED a 12 volts
El LED és un element fiable que només funcionarà eficaçment si s'instal·la correctament. L'encesa del LED de 12 volts s'ha de fer amb especial cura. Per tant, cal que hi hagi una resistència limitadora de corrent, no ens hem d'oblidar de la polaritat, així com de l'ús dels mateixos díodes en una cadena.
Què és això
Els LED han estat durant molt de temps accessoris d'il·luminació populars. Això es deu a la seva excel·lent eficiència energètica i una llarga vida útil (en comparació amb les bombetes convencionals). A més, els preus continuen baixant a mesura que augmenta la producció d'aquests articles.
Principals avantatges:
- durabilitat: fins a 10 anys de resplendor continu;
- força: no té por dels xocs i les vibracions;
- varietat - moltes mides i colors de resplendor;
- baix consum d'energia: unes 10 vegades més econòmica que una bombeta convencional amb característiques similars;
- seguretat contra incendis: a causa del baix consum d'energia, no es sobreescalfen, per tant, no poden provocar un incendi.
LED (díode emissor de llum) és una abreviatura de díode emissor de llum. Des del curs de física de l'escola se sap que és polar. Per tant, el LED no funcionarà si no s'observa la polaritat, i també hi ha la possibilitat que es cremi (es produirà una avaria). La tensió de ruptura inversa de l'estructura del semiconductor és de 4-5 volts. Al mateix temps, encara pot funcionar amb la connexió correcta, però s'iniciaran processos destructius, que reduiran significativament la vida útil.
En poques paraules, un díode emissor de llum (LED) és un dispositiu semiconductor que brilla quan hi passa un corrent elèctric. Com que la llum es genera en un material semiconductor sòlid, els LED es descriuen com a dispositius d'estat sòlid. El terme "il·luminació d'estat sòlid" distingeix aquesta tecnologia d'altres fonts que utilitzen filaments escalfats (incandescents i tungstè-halògens) així com descàrrega de gas (làmpades fluorescents).
Com triar un LED per connectar-lo a 12 volts
El tipus de díodes necessari es selecciona en funció de tasques específiques. Hi ha moltes opcions al mercat, des d'un indicador fins a un servei pesat. Per il·luminar els botons i indicadors del tauler d'instruments d'un cotxe, podeu utilitzar díodes de baixa potència. Per il·luminar l'interior d'un apartament o d'un cotxe, s'utilitzen simples súper brillants.Per a la instal·lació en òptiques de capçal, fars diürns de cotxes o llanternes, s'instal·len potents LED.
Des del punt de vista tècnic, no hi ha restriccions de potència i consum de corrent. El més important és que la tensió del díode no superi la tensió de la font d'alimentació.
Un factor important és la mida i la forma de la caixa. Depenent de la finalitat, es poden utilitzar díodes rodons o peces de muntatge en superfície (SMD). Tot depèn de les necessitats i de les tasques.
Quins díodes es poden connectar a 12 volts
Pràcticament no hi ha límit de tensió per als LED. Per tant, gairebé qualsevol d'ells es pot connectar a 12 volts. El més important és seguir les regles. Les bombetes LED solen requerir entre 1,5 i 3,5 volts depenent del color i la brillantor. Si veieu un díode emissor de llum de 12 volts al taulell de la botiga, de fet se us ofereix un conjunt de diversos cristalls connectats en sèrie.
Opcions de connexió
És hora de familiaritzar-se amb les opcions bàsiques de connexió.
a una resistència
Com ja hem descobert anteriorment, el LED té polaritat. Per tant, està connectat a una font d'alimentació de CC. Els tipus més comuns consumeixen uns 10-20 mA. De fet, aquesta és la característica principal de la peça. El segon paràmetre indica la caiguda de tensió. Per als LED normals, està en el rang de 2-4 V.
L'únic esquema de connexió correcte és amb una resistència limitadora de corrent. Es selecciona segons la llei d'Ohm. La resistència es calcula com la diferència entre la tensió de la font i la caiguda de tensió dividida pel producte del corrent màxim del díode i el factor de seguretat (normalment 0,75).
Llei d'Ohm: "La quantitat de corrent en una secció de circuit és directament proporcional a la tensió aplicada a aquesta secció, i inversament proporcional a la seva resistència".
També cal calcular la potència de la resistència. Es calcula mitjançant una fórmula senzilla: la diferència entre la tensió de la font i la caiguda de tensió al quadrat, dividida per la resistència en ohms.
Connexió en sèrie de diversos LED
La connexió en sèrie és la instal·lació de dos o més LED en una fila. Aquest circuit també utilitza una única resistència limitadora de corrent. La fórmula de càlcul és similar per a un únic díode, però la caiguda de tensió es resumeix.
Per exemple, prenem el nostre LED blanc teòric a 3 volts i 20 mA. Connectem tres unitats en sèrie. Així, la suma de la nostra caiguda de tensió serà de 9 volts. La resta de tres volts es divideix per la intensitat actual de 0,02 amperes amb un factor de fiabilitat de 0,75. Com a resultat, descobrim que necessitem una resistència de 200 ohms.
Cada díode a una resistència independent
En aquest circuit, cada LED està connectat al més i al menys de la font d'alimentació. Malgrat que es poden trobar circuits amb una resistència comuna al web, a la pràctica aquesta solució no és pràctica. Fins i tot en el mateix lot, els díodes difereixen en termes de consum de corrent i caiguda de tensió. Com a resultat, obtenim una intensitat diferent de la resplendor dels díodes. La resistència es calcula per a cada díode per separat.
Com esbrinar la polaritat d'un LED
Mirant un díode emissor de llum rodó normal, podeu veure que les seves dues sortides tenen longituds diferents. Així es designen el càtode i l'ànode.L'ànode és més llarg i està connectat a la sortida positiva de la bateria o font d'alimentació, i el càtode al negatiu.
A més, el càtode en alguns tipus de caixa es pot marcar amb un petit tall de serra. Hi ha excepcions, de manera que sempre val la pena estudiar les instruccions d'un díode en particular.
Com connectar-se a 12 volts
L'esquema per connectar un LED a una font d'alimentació de 12 V no difereix de l'estàndard, però és necessari calcula la resistència i la potència de la resistència. Per comprovar o provar prèviament el conjunt, n'hi ha prou amb una resistència d'1 kΩ.
Per exemple, prenem el tipus de LED més comú: blanc amb un corrent màxim de 20 mA. De fet, la tensió no té un paper especial. El més important és que el corrent no superi els paràmetres màxims permesos. La caiguda de tensió, segons el model, és d'1,8 a 3,6 V. Per a la comoditat dels càlculs, prenem 3 volts.
Resistència per LED
Calculem els paràmetres:
- La diferència entre la tensió d'alimentació i la caiguda de tensió és 12-3=9.
- El producte del corrent màxim (amperes) i el factor de fiabilitat és 0,02*0,75=0,015.
- Calculem la resistència (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).
Càlcul de la potència de la resistència:
- La diferència entre la tensió d'alimentació i la caiguda de tensió és 12-3=9.
- Segons la fórmula, quadrat - 9 * 9 \u003d 81.
- Dividim per la resistència de la resistència en ohms - 81/600 \u003d 0,135 W.
Així, la resistència MRS25 (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) és ideal per a nosaltres. A mitjans del 2020, el seu cost és d'uns 8 rubles. Normalment no cal calcular la potència de la resistència. Tanmateix, és important fer-ho per provar una construcció futura.
Connexió de potents díodes LED a 12V
Quan es connecten cristalls moderns potents o els seus conjunts, el principi no canvia. També ha d'estar present una resistència d'extinció al circuit. Per exemple, podeu agafar el LED, que és popular a les sales comercials xineses. Aquest és un conjunt de diversos cristalls connectats en paral·lel. El consum de corrent és de 350 mA i la tensió encara és de 3,4 volts.
Substituint els paràmetres de les nostres fórmules, podem descobrir fàcilment que necessitem instal·lar una resistència amb una resistència de 32 ohms i una potència de 2,2 watts.
Connexió eficient a una IP
Més amunt, ja hem descobert que un nombre il·limitat de LED es pot alimentar amb una font d'alimentació. El més important és tenir prou potència. Tanmateix, simplement connectar bombetes en paral·lel amb una resistència per a cadascuna d'elles és ineficient. Hem vist des del punt anterior que més de 2/3 de la potència es dissipa a la resistència limitadora de corrent. Per tant, sovint sorgeix la pregunta de quants LED es poden connectar a 12 V.
La connexió més eficient a 12 volts és una cadena de tres LED en sèrie amb una resistència. Totes les tires LED alimentades amb una font d'alimentació de 12 V es produeixen segons el mateix esquema.
Problemes de connexió
Diagrama esquemàtic de la connexió del LED:
- No utilitzeu una resistència limitadora de corrent. Com que passarà massa corrent pel LED, aviat fallarà.
- Connexió en sèrie sense resistència. Fins i tot si creieu que alimentar quatre resistències de 3 V a una xarxa de 12 V és una bona idea, us equivoqueu. A causa del dèbil control de la força actual, els elements es destrueixen ràpidament.
- Utilitzant una resistència quan es connecten díodes en paral·lel. A causa de les diferències de característiques, els díodes brillaran amb diferents intensitats. Augmenta la taxa de destrucció.
Us recomanem que mireu un vídeo sobre el tema: Connexió adequada dels LED.
Conclusió
La fiabilitat dels LED és molt més alta que les làmpades incandescents i els models de descàrrega de gas, però només quan es connecten correctament. Per tant, no ens hem d'oblidar de la necessitat d'una resistència limitadora de corrent, que es selecciona d'una forma senzilla. La polaritat també és obligatòria, especialment quan es munta el díode a una xarxa de 12 volts.
