Acum iluminatul cu LED a devenit foarte popular. Chestia este că această iluminare nu este doar suficient de puternică, ci și rentabilă. LED-urile sunt diode semiconductoare într-o carcasă epoxidice.
Inițial erau destul de slabe și scumpe. Dar mai târziu, au fost lansate în producție diode albe și albastre foarte strălucitoare. Până atunci, prețul lor de piață a scăzut. In momentul de fata exista LED-uri de aproape orice culoare, motiv pentru care au fost folosite in diverse domenii de activitate. Acestea includ iluminarea diverselor încăperi, iluminarea ecranelor și a indicatoarelor din spate, utilizarea la semnele rutiere și la semafoare, în interiorul și farurile mașinilor, în telefoanele mobile etc.
Descriere
LED-urile consumă puțină energie electrică, astfel încât o astfel de iluminare înlocuiește treptat sursele de lumină preexistente. În magazinele specializate, puteți achiziționa diverse articole bazate pe iluminarea LED, de la o lampă convențională și o bandă LED,terminand cu panouri LED. Ceea ce au toate în comun este că conexiunea lor necesită un curent de 12 sau 24 V.
Spre deosebire de alte surse de lumină care folosesc un element de încălzire, aceasta folosește un cristal semiconductor care generează radiații optice atunci când se aplică un curent.
Pentru a înțelege schemele de conectare a LED-urilor la o rețea de 220V, trebuie mai întâi să spuneți că nu poate fi alimentat direct dintr-o astfel de rețea. Prin urmare, pentru a lucra cu LED-uri, trebuie să urmați o anumită secvență de conectare a acestora la o rețea de în altă tensiune.
Proprietăți electrice ale LED-urilor
Caracteristica curent-tensiune a unui LED este o linie abruptă. Adică, dacă tensiunea crește cel puțin puțin, atunci curentul va crește brusc, ceea ce va duce la supraîncălzirea LED-ului cu arderea sa ulterioară. Pentru a evita acest lucru, trebuie să includeți un rezistor de limitare în circuit.
Dar este important să nu uităm de tensiunea inversă maximă admisă a LED-urilor de 20 V. Și dacă este conectată la o rețea cu polaritate inversă, va primi o tensiune de amplitudine de 315 volți, adică 1,41 ori mai mult decât cel actual. Cert este că curentul din rețeaua de 220 de volți este alternativ și va merge inițial într-o direcție și apoi înapoi.
Pentru a preveni mișcarea curentului în direcția opusă, circuitul de comutare LED ar trebui să fie după cum urmează: o diodă este inclusă în circuit. Nu va trece tensiune inversă. În acest caz, conexiunea trebuie să fie paralelă.
O altă schemă pentru conectarea LED-ului la rețeaua 220volt este să instalați două LED-uri spate în spate.
În ceea ce privește alimentarea de la rețea cu un rezistor de stingere, aceasta nu este cea mai bună opțiune. Pentru că rezistența va emite o putere puternică. De exemplu, dacă utilizați un rezistor de 24 kΩ, atunci puterea disipată va fi de aproximativ 3 wați. Când o diodă este conectată în serie, puterea va fi redusă la jumătate. Tensiunea inversă pe diodă ar trebui să fie de 400 V. Când două LED-uri opuse se aprind, puteți pune două rezistențe de doi wați. Rezistența lor ar trebui să fie de două ori mai mică. Acest lucru este posibil atunci când există două cristale de culori diferite într-un singur caz. De obicei, un cristal este roșu, iar celăl alt este verde.
Când se folosește un rezistor de 200 kΩ, nu este necesară o diodă de protecție, deoarece curentul de retur este mic și nu va distruge cristalul. Această schemă de conectare a LED-urilor la rețea are un minus - luminozitatea mică a becului. Poate fi folosit, de exemplu, pentru a ilumina un comutator de cameră.
Datorita faptului ca curentul din retea este alternativ, se evita risipa de energie electrica la incalzirea aerului cu o rezistenta limitatoare. Condensatorul face treaba. La urma urmei, trece curentul alternativ și nu se încălzește.
Este important să rețineți că ambele semicicluri ale rețelei trebuie să treacă prin condensator pentru ca acesta să treacă curent alternativ. Și deoarece LED-ul conduce curentul doar într-o direcție, este necesar să puneți o diodă obișnuită (sau un alt LED suplimentar) în direcția opusă.paralel cu LED-ul. Apoi va sări peste a doua jumătate.
Când circuitul pentru conectarea LED-ului la rețeaua de 220 volți este oprit, tensiunea va rămâne pe condensator. Uneori chiar amplitudine maximă la 315 V. Acest lucru amenință cu un șoc electric. Pentru a evita acest lucru, pe lângă condensator, este necesar să se prevadă și un rezistor de descărcare de mare valoare, care, dacă este deconectat de la rețea, va descărca instantaneu condensatorul. O cantitate mică de curent trece prin acest rezistor în timpul funcționării normale, fără a-l încălzi.
Pentru a proteja împotriva curentului de încărcare pulsat și ca siguranță, am pus o rezistență cu rezistență scăzută. Condensatorul trebuie să fie special, care este proiectat pentru un circuit de curent alternativ de cel puțin 250 V sau 400 V.
Schema de secvențiere a LED-urilor presupune instalarea unui bec din mai multe LED-uri conectate în serie. Pentru acest exemplu, o diodă de contor este suficientă.
Deoarece căderea de tensiune pe rezistor va fi mai mică, căderea totală de tensiune pe LED-uri trebuie scăzută din sursa de alimentare.
Este necesar ca dioda instalată să fie proiectată pentru un curent similar cu curentul care trece prin LED-uri, iar tensiunea inversă trebuie să fie egală cu suma tensiunilor de pe LED-uri. Cel mai bine este să utilizați un număr par de LED-uri și să le conectați spate în spate.
Pot exista mai mult de zece LED-uri într-un lanț. Pentru a calcula condensatorul, trebuie să scădeți din tensiunea de amplitudine a rețelei 315 V suma căderii de tensiune a LED-urilor. Ca urmare, găsim numărul de căderetensiune pe condensator.
erori de conectare cu LED
- Prima greșeală este atunci când conectați un LED fără limitator, direct la sursă. În acest caz, LED-ul se va defecta foarte repede, din cauza lipsei de control asupra cantității de curent.
- A doua greșeală este conectarea LED-urilor instalate în paralel la o rezistență comună. Datorită faptului că există o împrăștiere a parametrilor, luminozitatea LED-urilor va fi diferită. În plus, dacă unul dintre LED-uri se defectează, curentul celui de-al doilea LED va crește, din cauza căruia se poate arde. Deci, atunci când se folosește un singur rezistor, LED-urile trebuie conectate în serie. Acest lucru vă permite să lăsați același curent atunci când calculați rezistența și să adăugați tensiunile LED-urilor.
- A treia greșeală este atunci când LED-urile care sunt proiectate pentru curenți diferiți sunt pornite în serie. Acest lucru face ca unul dintre ele să ardă slab sau invers - să se uzeze.
- A patra greșeală este să folosești un rezistor care nu are suficientă rezistență. Din această cauză, curentul care trece prin LED va fi prea mare. O parte din energie, la o tensiune de curent supraestimată, este convertită în căldură, ceea ce duce la supraîncălzirea cristalului și o reducere semnificativă a duratei de viață a acestuia. Motivul pentru aceasta este defectele rețelei cristaline. Dacă tensiunea curentă crește și mai mult și joncțiunea p-n se încălzește, aceasta va duce la o scădere a randamentului cuantic intern. Ca urmareluminozitatea LED-ului va scădea și cristalul va fi distrus.
- A cincea greșeală este aprinderea LED-ului la 220V, circuitul căruia este foarte simplu, în absența limitării inverse a tensiunii. Tensiunea inversă maximă admisă pentru majoritatea LED-urilor este de aproximativ 2 V, iar tensiunea inversă de jumătate de ciclu afectează căderea de tensiune, care este egală cu tensiunea de alimentare când LED-ul este stins.
- Al șaselea motiv este utilizarea unui rezistor a cărui putere este insuficientă. Acest lucru provoacă o încălzire puternică a rezistenței și procesul de topire a izolației care îi atinge firele. Apoi vopseaua începe să ardă și, sub influența temperaturilor ridicate, are loc distrugerea. Acest lucru se datorează faptului că rezistorul disipează doar puterea pe care a fost proiectat să o gestioneze.
Schemă pentru pornirea unui LED puternic
Pentru a conecta LED-uri puternice, trebuie să utilizați convertoare AC/DC care au o ieșire de curent stabilizată. Acest lucru va elimina necesitatea unui rezistor sau a unui driver IC LED. În același timp, putem obține o conexiune LED simplă, utilizarea confortabilă a sistemului și reducerea costurilor.
Înainte de a porni LED-urile puternice, asigurați-vă că sunt conectate la o sursă de alimentare. Nu conectați sistemul la o sursă de alimentare care este alimentată, altfel LED-urile se vor defecta.
5050 LED-uri. Caracteristici. Diagrama de cablare
LED-urile cu putere redusă includ și LED-uri cu montare pe suprafață (SMD). Cel mai adesea sunt folosite pentrubutoane de iluminare din spate într-un telefon mobil sau pentru bandă LED decorativă.
5050 LED-urile (dimensiunea tipului corpului: 5 pe 5 mm) sunt surse de lumină semiconductoare, a căror tensiune directă este de 1,8-3,4 V, iar puterea curentului continuu pentru fiecare cristal este de până la 25 mA. Particularitatea LED-urilor SMD 5050 este că designul lor este format din trei cristale, care permit LED-ului să emită mai multe culori. Se numesc LED-uri RGB. Corpul lor este realizat din plastic rezistent la căldură. Lentila difuză este transparentă și umplută cu rășină epoxidică.
Pentru ca LED-urile 5050 să reziste cât mai mult posibil, acestea trebuie conectate la valorile de rezistență în serie. Pentru fiabilitatea maximă a circuitului, este mai bine să conectați un rezistor separat pentru fiecare lanț.
Scheme pentru pornirea LED-urilor intermitente
LED-ul care clipește este un LED cu un generator de impulsuri integrat încorporat. Frecvența sa de bliț este de la 1,5 la 3 Hz.
În ciuda faptului că LED-ul care clipește este destul de compact, conține un cip generator de semiconductor și elemente suplimentare.
În ceea ce privește tensiunea LED-ului care clipește, acesta este universal și poate varia. De exemplu, pentru tensiune în altă este de 3-14 volți, iar pentru tensiune scăzută este de 1,8-5 volți.
În consecință, calitățile pozitive ale unui LED intermitent includ, pe lângă dimensiunile reduse și compactitatea dispozitivului de semnalizare luminoasă, și o gamă largă de tensiuni admisibile. În plus, poate emite diferite culori.
În tipuri separate de intermitentLED-urile sunt construite în aproximativ trei LED-uri multicolore, care au intervale diferite de clipire.
LED-urile intermitente sunt, de asemenea, destul de economice. Faptul este că circuitul electronic pentru pornirea LED-ului este realizat pe structuri MOS, datorită cărora o unitate funcțională separată poate fi înlocuită cu o diodă care clipește. Datorită dimensiunilor lor mici, LED-urile intermitente sunt adesea folosite în dispozitivele compacte care necesită elemente radio mici.
În diagramă, LED-urile intermitente sunt indicate în același mod ca și cele obișnuite, singura excepție este că liniile săgeților nu sunt doar drepte, ci punctate. Astfel, ele simbolizează clipirea LED-ului.
Prin corpul transparent al LED-ului care clipește, puteți vedea că este format din două părți. Acolo, pe terminalul negativ al bazei catodului, există un cristal de diodă emițătoare de lumină, iar pe terminalul anodului, există un cip oscilator.
Toate componentele acestui dispozitiv sunt conectate folosind trei jumperi de sârmă aurie. Pentru a distinge un LED care clipește de unul normal, priviți carcasa transparentă în lumină. Acolo puteți vedea două substraturi de aceeași dimensiune.
Pe un substrat este un cub emițător de lumină cristalin. Este fabricat din aliaj de pământuri rare. Pentru a crește fluxul luminos și focalizarea, precum și pentru a forma modelul de radiație, se folosește un reflector parabolic din aluminiu. Acest reflector din LED-ul care clipește este mai mic ca dimensiune decât în cel normal. Asta pentru că în a doua jumătatecarcasa conține un substrat cu un circuit integrat.
Aceste două substraturi sunt conectate între ele prin intermediul a două punți de sârmă aurie. În ceea ce privește corpul LED-ului care clipește, acesta poate fi realizat fie din plastic mat care difuzează lumina, fie din plastic transparent.
Datorită faptului că emițătorul din LED-ul care clipește nu este situat pe axa de simetrie a corpului, este necesar să se folosească un ghidaj de lumină difuză colorat monolit pentru funcționarea iluminării uniforme.
Prezența unei carcase transparente poate fi găsită numai în LED-urile intermitente de diametru mare, care au un model de radiație îngust.
Generatorul LED intermitent constă dintr-un oscilator principal de în altă frecvență. Funcționarea sa este constantă, iar frecvența este de aproximativ 100 kHz.
Împreună cu generatorul de în altă frecvență, funcționează și un divizor pe elemente logice. El, la rândul său, împarte frecvența în altă până la 1,5-3 Hz. Motivul utilizării unui generator de în altă frecvență cu un divizor de frecvență este că funcționarea unui generator de joasă frecvență necesită un condensator cu cea mai mare capacitate pentru circuitul de sincronizare.
Aducerea frecvenței în alte până la 1-3 Hz necesită prezența divizoarelor pe elementele logice. Și pot fi aplicate destul de ușor pe un spațiu mic al unui cristal semiconductor. Pe substratul semiconductor, pe lângă divizor și oscilatorul de în altă frecvență principal, există o diodă de protecție și un comutator electronic. Restrictivrezistorul este încorporat în LED-urile intermitente, care sunt evaluate pentru o tensiune de 3 până la 12 volți.
LED-uri intermitente de joasă tensiune
În ceea ce privește LED-urile intermitente de joasă tensiune, acestea nu au o rezistență de limitare. Când sursa de alimentare este inversată, este necesară o diodă de protecție. Este necesar pentru a preveni defectarea microcircuitului.
Pentru ca LED-urile intermitente de în altă tensiune să funcționeze mult timp și să funcționeze fără probleme, tensiunea de alimentare nu trebuie să depășească 9 volți. Dacă tensiunea crește, atunci disiparea de putere a LED-ului care clipește va crește, ceea ce va duce la încălzirea cristalului semiconductor. Ulterior, din cauza încălzirii excesive, va începe degradarea LED-ului care clipește.
Când este necesar să verificați starea de sănătate a unui LED intermitent, pentru a face acest lucru în siguranță, puteți utiliza o baterie de 4,5 volți și o rezistență de 51 ohmi conectate în serie cu LED-ul. Puterea rezistorului trebuie să fie de cel puțin 0,25 W.
Instalarea LED-urilor
Instalarea LED-urilor este o problemă foarte importantă, deoarece este direct legată de viabilitatea acestora.
Deoarece LED-urilor și microcircuitelor nu le plac statica și supraîncălzirea, este necesar să lipiți piesele cât mai repede posibil, nu mai mult de cinci secunde. În acest caz, trebuie să utilizați un fier de lipit de putere mică. Temperatura vârfului nu trebuie să depășească 260 de grade.
Când lipiți, puteți folosi suplimentar pensete medicale. Penseta LEDeste prins mai aproape de carcasă, datorită căreia se creează o îndepărtare suplimentară a căldurii din cristal în timpul lipirii. Pentru ca picioarele LED-ului să nu se rupă, acestea nu trebuie să fie foarte îndoite. Ar trebui să rămână paralele unul cu celăl alt.
Pentru a evita supraîncărcarea sau scurtcircuitul, dispozitivul trebuie să fie echipat cu o siguranță.
Schemă pentru pornirea lină a LED-urilor
Schema cu LED-uri de pornire și oprire moale este populară printre altele, iar proprietarii de mașini care doresc să-și ajusteze mașinile sunt interesați de ea. Această schemă este folosită pentru a ilumina interiorul mașinii. Dar aceasta nu este singura sa aplicație. Este folosit și în alte zone.
Un circuit de pornire ușoară LED simplu ar consta dintr-un tranzistor, un condensator, două rezistențe și un LED. Este necesar să alegeți astfel de rezistențe de limitare a curentului care să poată trece un curent de 20 mA prin fiecare șir de LED-uri.
Circuitul pentru pornirea și oprirea fără probleme a LED-urilor nu va fi complet fără un condensator. El este cel care îi permite să colecteze. Tranzistorul trebuie să aibă structură p-n-p. Iar curentul de pe colector nu trebuie să fie mai mic de 100 mA. Dacă circuitul cu LED-uri de pornire progresivă este asamblat corect, atunci, folosind exemplul de iluminare interioară a unei mașini, LED-urile se vor aprinde fără probleme în 1 secundă, iar după ce ușile sunt închise, se vor stinge fără probleme.
Aprindere alternativă a LED-urilor. Diagrama
Unul dintre efectele de iluminare care folosesc LED-uri este aprinderea lor unul câte unul. Se numește foc curgător. O astfel de schemă funcționează de la o sursă de alimentare autonomă. Pentru designul său, se folosește un comutator convențional, care furnizează energie fiecărui LED pe rând.
Luați în considerare un dispozitiv format din două microcircuite și zece tranzistori, care împreună alcătuiesc oscilatorul principal, se controlează și se indexează. De la ieșirea oscilatorului principal, pulsul este transmis la unitatea de control, care este și un numărător zecimal. Apoi tensiunea este aplicată la baza tranzistorului și o deschide. Anodul LED-ului este conectat la pozitivul sursei de alimentare, ceea ce duce la o strălucire.
Al doilea impuls formează o unitate logică la următoarea ieșire a contorului, iar pe cel precedent va apărea o tensiune scăzută și va închide tranzistorul, determinând stingerea LED-ului. Apoi totul se întâmplă în aceeași secvență.
