Utilizarea pe scară largă a LED-urilor începe la mijlocul anilor '60 ai secolului trecut. De atunci, acest dispozitiv a suferit multe modificări. Și astăzi, când LED-urile au scăzut semnificativ în preț, popularitatea lor în rândul consumatorilor a crescut semnificativ. Iluminatul realizat prin utilizarea LED-urilor este cu zece pași înaintea lămpilor cu incandescență și a dispozitivelor de iluminat fluorescent - acestea sunt de multe ori mai economice, fiabile și durabile.
Ce este un LED și cum funcționează
Un LED este un dispozitiv care folosește proprietățile unei joncțiuni p-n și emite fotoni, transformă curentul electric în radiație luminoasă, care apare atunci când combinația inversă de electroni și găuri în regiunea joncțiunii p-n. Adică, o condiție necesară pentru conectarea LED-urilor pentru a produce o strălucire este o joncțiune p-n, care este contactul a doi semiconductori cu diferite tipuri de conductivitate. În aceste scopuriCristalele semiconductoare sunt tratate cu impurități acceptoare, pe de o parte, și impurități donatoare, pe de altă parte. În acest caz, pentru emisia de lumină, este necesară apropierea energiei cuantelor luminoase din domeniul vizibil cu banda interzisă a regiunii active a LED-ului. În plus, cristalul trebuie să conțină un număr neglijabil de mic de defecte, din cauza cărora combinația inversă de electroni și găuri în regiunea joncțiunii p-n are loc fără radiații.
Cum se conectează?
Conexiunea LED-urilor este supusă respectării stricte a polarității. În aceste scopuri, ieșirile LED-urilor au denumirile corespunzătoare: anod și catod. În consecință - plus și minus.
LED-ul este capabil să emită o strălucire numai atunci când este aprins direct. Când îl reporniți, eșuează definitiv.
Deoarece LED-ul poate emite lumină doar la anumite valori de tensiune și curent, în schema de conexiuni trebuie introdusă o rezistență limitatoare.
Cum se conectează un LED la 220V?
Cum este posibil să faci asta? Conectarea unui LED la o sursă de curent de 220 V nu este deloc atât de ușoară pe cât ar părea. Esența problemei constă în caracteristicile tehnice ale dispozitivului, a cărui funcționare se bazează pe principiul trecerii curentului prin cristale, în urma căruia acestea încep să producă o strălucire. Pentru a respecta acest principiu, este nevoie de un alt dispozitiv - un driver, a cărui sarcină este să controleze alimentarea cu curent către cristal. În același timp, driverul îl limitează la cantitatea necesară pentru anumite modele de LED-uri utilizate.
În caz contrarconectarea LED-urilor se realizează direct la o tensiune de 220 V și se folosește atunci când LED-ul ar trebui să arate ca un indicator de putere redusă și când în conexiune sunt implicate doar unul sau câteva elemente. În cele mai multe cazuri, LED-ul este folosit ca sursă de lumină și este conectat printr-un driver care are deja toți parametrii necesari pentru funcționarea normală a dispozitivului.
LED-ul nu se va aprinde dacă tensiunea aplicată acestuia este mai mică decât valoarea necesară. Pe de altă parte, dacă o astfel de tensiune depășește valoarea dorită, dispozitivul va eșua. Pentru a evita astfel de cazuri, se folosește un rezistor de limitare a curentului pentru a conecta LED-ul.
O diagramă aproximativă de conectare a driverului pentru iluminatul decorativ cu LED este prezentată mai jos.
Caracteristica principală a driverului este conversia curentului alternativ care curge într-o priză de uz casnic convențional și, ca urmare, un curent constant este furnizat LED-ului.
Conexiunea în serie a LED-urilor
Conexiunea unor astfel de dispozitive are propriile sale caracteristici. Conectarea mai multor LED-uri simultan se face cel mai bine în serie. Această conexiune va reduce consumul de energie și vă va permite să conectați un număr mare în același timp. Dar, în același timp, toate LED-urile conectate în serie trebuie să fie de același tip, iar sursa de alimentare trebuie să aibă suficientă putere și să poată furniza tensiunea necesară.
Conectarea LED-urilor conform acestui principiu este destul de simplă. Diodele sunt conectate în serie. Un exemplu izbitor de astfel de conexiune este o ghirlandă obișnuită de brad de Crăciun.
Conexiune LED Arduino
Cum se rezolvă problema astfel încât LED-ul să se aprindă și să se stingă cu un interval de 1 secundă? Așa-numita schiță ne poate ajuta în acest sens - un program creat în mediul Arduino. Arduino este un designer electronic și o platformă convenabilă care a devenit cea mai utilizată printre pasionații de electronică, deoarece acest sistem este destul de simplu și ușor de utilizat. Dispozitivele bazate pe Arduino pot controla diverse actuatoare. În special, LED-ul.
Figura de mai jos arată schema de conectare a LED-ului la controlerul Arduino, pe care dispozitivul este conectat la a opta ieșire. Acest fapt trebuie luat în considerare la programare, setarea parametrilor necesari.
Conexiune paralelă
Conexiunea paralelă a LED-urilor este utilizată pe scară largă de către populație în viața de zi cu zi - în orice afișaj LED sau matrice LED.
LED-urile au discrepanțe tehnologice în ceea ce privește valoarea reducerii tensiunii directe. În consecință, prin ele vor trece curenți diferiți. În acest caz, va varia și intensitatea luminii, pe care ochiul uman o percepe ca luminozitate diferită. Din acest motiv, curenții trebuie egalați cu rezistențe de balast.
Figura arată schema de conectare în paralelLED-uri într-un fel. În același timp, opțiunea „a” este eronată, nu se recomandă aplicarea ei în practică. Opțiunea corectă „b” este cu rezistențe de balast.
Autoconexiune
Conexiunea cu LED-uri trebuie efectuată în conformitate cu toate regulile. Pentru conectare, este necesar să folosiți fire mici datorită faptului că rezistența unui astfel de fir va fi aproape egală cu rezistența LED-urilor. În acest caz, experiența arată că tensiunea scade în funcție de lungimea firului. Din acest motiv, sursele de alimentare sunt situate în apropierea dispozitivelor LED. Sau folosesc surse de alimentare pentru LED-uri cu o tensiune de ieșire de 24 V, 36 V sau 48 V. La rândul lor, producătorii de benzi LED le produc pentru diferite tensiuni:
Conexiune la 1,5 V. Cu această conexiune, LED-urile, a căror tensiune de funcționare în majoritatea cazurilor depășește 1,5 V, au nevoie de o sursă de alimentare de cel puțin 3,2 V. În acest caz, se folosește un generator de blocare pentru conectarea la rezistență, tranzistor și transformator
- Conectați-vă la 5 V. Această conexiune a LED-ului presupune conectarea unui rezistor cu o rezistență în intervalul 100-200 ohmi.
- Conectați-vă la 9 V. Această sursă de alimentare este extrem de rar folosită pentru a conecta LED-uri. Cel mai adesea, trei diode sunt conectate în serie cu un curent de funcționare de 20 mA.
- Conexiunela 12 V. Include determinarea tipului de unitate, găsirea curentului nominal, a tensiunii și a consumului de energie. În cazul unei astfel de conexiuni, este necesară utilizarea unui rezistor, care este plasat pe orice parte a circuitului electric.
- Conexiune la 220 V. Cu această conexiune, este necesar să se limiteze nivelul de curent care va trece prin LED, precum și să se scadă nivelul tensiunii inverse a LED-ului, deoarece numai în acest fel va fi posibil pentru a preveni o defecțiune. Nivelul curentului este limitat de rezistențe, condensatori sau inductori.
Să ne concentrăm pe conectarea la o rețea de 220 V.
Principiul conectării la tarife mari
Cum se conectează un LED la o rețea de 220 V? După cum sa menționat deja, pentru asamblarea optimă a dispozitivului, este nevoie de un driver, deoarece pentru a realiza o astfel de conexiune și pentru ca dispozitivele să poată funcționa stabil, este necesar să se reducă amplitudinea tensiunii și să se reducă puterea curentului. ca să transforme tensiunea AC în DC. Un divizor care are un rezistor sau o sarcină capacitivă, precum și diverși stabilizatori, pot ajuta la rezolvarea acestei probleme.
Comutator lămpi
Cum este conectat comutatorul LED? Pentru noi, întrerupătorul electric din apartamente nu mai este o curiozitate de mult timp. Totuși, progresul nu stă pe loc, iar producătorii de echipamente de iluminat au îmbunătățit deja întrerupătoarele cu care suntem obișnuiți, oferindu-le iluminare din spate cu LED. Astfel dedispozitivele asigură iluminarea lor atunci când sunt oprite. În timpul zilei, o astfel de îmbunătățire, desigur, este imperceptibilă. Dar noaptea, acest fleac aparent este extraordinar de relevant. Conectarea unui comutator cu un LED nu este o sarcină dificilă, deoarece se realizează conform unei scheme foarte simple. Cu toate acestea, măsurile de siguranță necesită respectarea anumitor nuanțe.
După cum puteți vedea din diagrama prezentată, dispozitivul este format din doar două elemente - un rezistor care limitează curentul și, de fapt, o sursă de lumină. Complexitatea și paradoxul particular constă în faptul că LED-ul este plasat într-un comutator de 220 V AC. În același timp, LED-ul în sine este proiectat pentru o tensiune constantă de la 2 la 12 V. Cu toate acestea, atunci când puterea curentului este mult mai mare decât poate trece această secțiune a circuitului de conectare, excesul de energie este convertit în căldură. Și dacă nu ar exista niciun rezistor în fața LED-ului, atunci curentul care trece prin acesta ar evapora pur și simplu cristalul diodei. Totul ține de rezistor, care oprește cea mai mare parte a curentului.
Algoritm de lucru
Conectarea LED-ului în comutator se realizează în mai multe etape:
- Oprirea completă a sursei de alimentare.
- Dezasamblam comutatorul, conectăm elementele la bornele acestuia în conformitate cu schema de mai sus.
- În panoul de comutare cu un burghiu subțire, găuriți o gaură pentru ieșirea LED-ului.
- Asamblarea comutatorului.
- Restabilirea sursei de alimentare.
- Folosind dispozitivul.
