A LED jellemzői: áramfelvétel, feszültség, teljesítmény és fényteljesítmény
Azok az idők, amikor a LED-eket csak az eszközök bekapcsolására szolgáló indikátorként használták, elmúlt. A modern LED-es eszközök teljesen helyettesíthetik a háztartási, ipari és utcai lámpák izzólámpáit. Ezt megkönnyíti a LED-ek különféle jellemzői, tudva, melyik tudja helyesen kiválasztani a LED-analógot. A LED-ek használata, az alapvető paramétereik alapján, rengeteg lehetőséget kínál a világítás területén.
A LED alapja egy mesterséges félvezető kristály
Tartalom
- 1 Mik a LED-ek?
- 2 LED karakterisztika
- 3 Az SMD LED-ek mérete és jellemzői
- 4 LED-csatlakozási diagram
- 5 Hogyan ellenőrizze a LED-et multiméterrel
- 6 Mit tehet a LED-ekkel saját kezűleg
Melyek a LED-ek?
A LED (angolul LED, LED, LED jelzi) egy mesterséges félvezető kristályon alapuló eszköz. Ha egy elektromos áram áthalad rajta, létrejön a fotonok kibocsátásának jelensége, amely lumineszcenciához vezet. Ennek a fénynek a spektruma nagyon szűk tartományban van, és színe a félvezető anyagától függ.
A LED-ek helyettesíthetik a hagyományos izzólámpákat
A piros és a sárga LED-eket szervetlen félvezető anyagokból készítik, gallium-arzenid alapon, a zöld és kék indium-gallium-nitrid alapon készülnek. A fényáram fényerejének növelése érdekében különféle adalékanyagokat vagy többrétegű módszert használnak, amikor a félvezetők között tiszta alumínium-nitrid réteget helyeznek el. Egy kristályban több elektronfurat (pn) átmenet kialakulásának eredményeként növekszik annak fénye.
A LED-eknek két típusa létezik: jelzésre és világításra. Az elsőket arra használják, hogy jelezzék a különféle eszközök hálózatba való beillesztését, valamint a dekoratív megvilágítás forrásait. Átlátszó házba helyezett színes diódák, mindegyiknek négy kimenete van. Az infravörös fényt kibocsátó eszközöket az eszközök távvezérlésére (távirányító) használják.
A világítás területén fehér fényt bocsátó LED-eket használnak. Színesen megkülönböztetik a hidegfehér, semleges fehér és melegfehér fényű LED-eket. Van egy osztályozás a világításhoz használt LED-ek számára a telepítési módszer szerint. Az SMD LED megjelölése azt jelenti, hogy az eszköz alumínium vagy réz hordozóból áll, amelyre a diódakristály kerül. Maga a hordozó a házban található, amelynek érintkezői a LED érintkezőivel vannak összekötve.
LED-es világítás használata a konyha belsejében
A LED-ek egy másik típusa OCB. Egy ilyen eszközben az egyik táblán sok kristály van foszforral bevonva. Ennek a kialakításnak köszönhetően nagy fényerő érhető el. Ezt a technológiát viszonylag kis területen nagy fényáramú LED-lámpák gyártására használják. Ez viszont a LED-lámpák gyártását teszi a legolcsóbbá és olcsóbbá.
Jegyzet! Az SMD és a COB LED-ek lámpáit összehasonlítva megjegyezhető, hogy az előbbi javíthatók a hibás LED kicserélésével. Ha a lámpa nem működik COB LED-eken, akkor az egész táblát diódákkal kell cserélnie.
A LED jellemzői
A megvilágításhoz megfelelő LED-lámpa kiválasztásakor vegye figyelembe a LED-ek paramétereit. Ide tartoznak a tápfeszültség, az energia, az üzemi áram, a hatékonyság (fényteljesítmény), az izzás hőmérséklete (szín), a sugárzási szög, a méret, a lebomlás ideje. Az alapvető paraméterek ismeretében az eszközök könnyen kiválaszthatók egy adott világítási eredmény elérése érdekében.
A LED-technológiákat használják a repülőterek és állomások eredménytáblájának kialakításakor
LED fogyasztási áram
A hagyományos LED-ek esetében általában 0,02A áramszilárdságot biztosítanak. Vannak olyan LED-ek is, amelyeket 0.08A-ra terveztek. Ezek a LED-ek tartalmaznak erősebb eszközöket, amelyekben az eszköz négy kristályt tartalmaz. Egy házban találhatók. Mivel mindegyik kristály 0,02A-t fogyaszt, összesen egy eszköz 0,08A-t fogyaszt.
A LED-készülékek stabilitása az áram nagyságától függ. Még az enyhe amperáram csökkentése csökkenti a kristály sugárzási intenzitását (öregedése) és növeli a színhőmérsékletet. Ez a végeredményhez vezet ahhoz, hogy a LED-ek kék színben világítanak, és idő előtt meghibásodnak. És ha az áramerősség jelentősen növekszik, a LED azonnal kialszik.
Az áramfogyasztás korlátozása érdekében a LED-lámpák és lámpatestek kialakítják a LED-ek (meghajtók) áramerősség-stabilizátorait. Átalakítják az áramot, és a LED-ek kívánt értékére állítják. Abban az esetben, ha külön LED-et akar csatlakoztatni a hálózathoz, akkor áramkorlátozó ellenállásokat kell használni. Az ellenállás ellenállásának kiszámítását a LED-hez az egyedi jellemzők figyelembevételével kell elvégezni.
Hasznos tanácsok! A megfelelő ellenállás kiválasztásához használhatja az ellenállás számítási kalkulátort az interneten található LED-hez.
A LED-es koszorú szoba dekorációként használható
LED feszültség
Hogyan lehet megismerni a LED-ek feszültségét? A helyzet az, hogy a LED-eknek önmagukban nincs tápfeszültség paramétere. Ehelyett a LED-en keresztüli feszültségcsökkenés karakterisztikáját használjuk, ami azt jelenti, hogy a feszültség értéke a LED kimeneténél van, amikor a névleges áram áthalad rajta. A csomagoláson feltüntetett feszültségérték csak a feszültség esését tükrözi. Ezt az értéket megtudva meghatározhatjuk a kristályon fennmaradó feszültséget. Ezt az értéket veszik figyelembe a számításokban.
Mivel a LED-ekhez különféle félvezetőket használnak, mindegyik feszültsége eltérő lehet. Hogyan lehet megtudni, mennyi volt a LED? Az eszközök fényének színe alapján határozható meg. Például kék, zöld és fehér kristályok esetén a feszültség körülbelül 3 V, a sárga és a vörös feszültség 1,8 és 2,4 V között van.
Ugyanazon névleges értékű LED-ek párhuzamos csatlakoztatásakor 2V feszültséggel a következők fordulhatnak elő: a paraméterek elterjedése eredményeként egyes kibocsátó diódák meghibásodnak (kiégnek), mások nagyon gyengén világítanak. Ennek oka az a tény, hogy amikor a feszültséget még 0,1 V-mal növelik, a LED-en áthaladó áramszilárdság növekedését 1,5-szeresére figyeli meg. Ezért annyira fontos biztosítani, hogy az áram megfeleljen a LED névleges értékének.
100 W izzólámpa egyenértékű 12-12,5 W LED-lámpával
Fényteljesítmény, megvilágítási szög és a LED-ek teljesítménye
A diódák fényáramának összehasonlítását más fényforrásokkal végezzük, figyelembe véve az általuk kibocsátott sugárzás erősségét. Körülbelül 5 mm átmérőjű eszközök 1-5 lm fényt bocsátanak ki. Míg a 100 W izzólámpa fényárama 1000 lm. Összehasonlításkor azonban nem szabad megfeledkezni arról, hogy egy hagyományos lámpában a fény szétszórt, a LED-ben pedig irányított. Ezért a LED-ek szórási szögét figyelembe kell venni.
A különböző LED-ek szórási szöge 20 és 120 fok között lehet. Megvilágítás esetén a LED-ek közepes erősebb fényt adnak, és csökkentik a megvilágítást a szórási szög szélein. Így a LED-ek jobban megvilágítanak egy adott helyet, miközben kevesebb energiát fogyasztanak. Ha azonban meg szeretné növelni a megvilágítás területét, szórt lencséket használnak a lámpa kialakításához.
Hogyan lehet meghatározni a LED-ek teljesítményét? Az izzólámpa cseréjéhez szükséges LED-lámpa teljesítményének meghatározásához 8-os tényezőt kell alkalmazni. Így egy közönséges, 100 W teljesítményű lámpa helyettesíthető legalább 12,5 W (100 W / 8) teljesítményű LED-es készülékkel. A kényelem érdekében használhatja az izzólámpák és a LED-fényforrások teljesítményének megfelelési táblázatait:
| Izzólámpa teljesítménye, W | A LED-lámpa megfelelő teljesítménye, W |
| 100 | 12-12,5 |
| 75 | 10 |
| 60 | 7,5-8 |
| 40 | 5 |
| 25 | 3 |
Ha LED-eket világítanak, nagyon fontos a teljesítménymutató, amelyet a fényáram (lm) és a teljesítmény (W) aránya határoz meg. Összehasonlítva ezeket a paramétereket a különféle fényforrásokkal, megállapíthatjuk, hogy egy izzólámpa hatékonysága 10-12 lm / W, lumineszcens – 35-40 lm / W, LED – 130-140 lm / W.
A LED-fényforrások színhőmérséklete
A LED-fényforrások egyik fontos paramétere a világítási hőmérséklet. Ennek a mennyiségnek a mértékegysége Kelvin (K) fok. Meg kell jegyezni, hogy az összes fényforrást a ragyogási hőmérséklet szerint három osztályba sorolják, amelyek között a meleg fehér színhőmérséklete kevesebb mint 3300 K, a napfény fehér – 3300 és 5300 K között, a hidegfehérje pedig 5300 K felett van.
Jegyzet! A LED-sugárzás emberi szem általi kényelmes észlelése közvetlenül függ a LED-fényforrás színhőmérséklettől.
A színhőmérsékletet általában a LED-lámpák címkéjén tüntetik fel. Négy számjegyű számmal és K. betűvel jelöljük. A bizonyos színhőmérsékletű LED-lámpák megválasztása közvetlenül függ a világításhoz használt tulajdonságaitól. Az alábbi táblázat bemutatja a fényforrások különböző fényforrás-hőmérsékleti hőmérsékleteinek használatának lehetőségeit:
| LED szín | Színhőmérséklet, K | Világítási lehetőségek | |
| fehér | Meleg | 2700-3500 | Háztartási és irodai helyiségek megvilágítása, mint az izzólámpa legmegfelelőbb analógja |
| Semleges (napi) | 3500-5300 | Az ilyen lámpák kiváló színvisszaadása lehetővé teszi számukra a gyártás során a munkahelyek megvilágítását | |
| Hideg | több mint 5300 | Elsősorban utcai világításhoz, valamint a kézi lámpák berendezéséhez használják | |
| Piros | 1800 | Dekoratív és növényvilágító forrásként | |
| Zöld | – | A belső felületek megvilágítása, növényvilágítás | |
| Sárga | 3300 | Belső világítás | |
| Kék | 7500 | A belső felületek megvilágítása, növényvilágítás | |
A szín hullám jellege lehetővé teszi a LED-ek színhőmérsékletének kifejezését a hullámhossz felhasználásával. Egyes LED-készülékek jelölése pontosan tükrözi a színhőmérsékletet, különböző hullámhosszú intervallumok formájában. A hullámhosszt λ jelölik, és nanométerben (nm) mérik.
Az SMD LED-ek mérete és jellemzői
Tekintettel az SMD LED-ek méretére, a lámpatesteket különböző jellemzőkkel rendelkező csoportokba sorolják. A legnépszerűbb 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 és 5630 méretű LED-ek. Az SMD LED-ek jellemzői a mérettől függően változnak. Tehát, az SMD LED-ek különféle típusai különböznek fényerőtől, színhőmérséklettől és teljesítménytől. A LED-jelölésben az első két számjegy jelzi az eszköz hosszát és szélességét.
SMD 5630 LED-ek LED szalagon
Az SMD 2835 LED-ek fő paraméterei
Az SMD 2835 LED-ek fő jellemzői között szerepel a megnövekedett sugárzási terület. A kerek munkafelülettel rendelkező SMD 3528-hoz képest az SMD 2835 sugárzási területe téglalap alakú, ami hozzájárul a nagyobb fényteljesítményhez alacsonyabb elemmagasságon (kb. 0,8 mm). Egy ilyen készülék fényáramja 50 lm.
Az SMD 2835 LED-ek háza hőálló polimerből készül és 240 ° C-ig képes ellenállni. Meg kell jegyezni, hogy ezekben az elemekben a sugárzás romlása kevesebb, mint 5% 3000 üzemóra alatt. Ezenkívül a készülék meglehetősen alacsony hőállósággal rendelkezik a kristály-szubsztrát átmenettel (4 C / W). A maximális üzemi áram 0,18A, a kristály hőmérséklete 130 ° C.
A ragyogás színe melegfehér, 4000 K fényforrás mellett, nappali fény – 4800 K, tiszta fehér – 5000 és 5800 K között, hidegfehér pedig 6500-7500 K színhőmérsékleten. Meg kell jegyezni, hogy a hidegfehérje készülékek maximális fényáramát bocsátják ki. minimális lumineszcencia – meleg fehér LED-ekkel. Az eszköz kialakítása megnövekedett érintkező párnákkal rendelkezik, ami hozzájárul a jobb hőelvezetéshez.
Hasznos tanácsok! Az SMD 2835 LED-ek bármilyen típusú telepítéshez felhasználhatók.
LED-méretek SMD 2835
Az SMD 5050 LED-ek jellemzői
A ház tervezésekor az SMD 5050 három azonos típusú LED-et tett közzé. A kék, piros és zöld LED-es források műszaki jellemzői hasonlóak az SMD 3528 kristályokhoz.A három LED működési árama 0,02A, tehát a teljes eszköz teljes áramértéke 0,06A. Annak érdekében, hogy a LED-ek ne hibássá váljanak, nem szabad túllépni ezt az értéket.
Az SMD 5050 LED-készülékek közvetlen feszültsége 3-3,3 V, és a fényteljesítmény (hálózati fluxus) 18-21 lm. Egy LED teljesítménye az egyes kristályok három teljesítményértékének összege (0,7 W) és 0,21 W. Az eszközök által kibocsátott fény színe lehet minden árnyalatú fehér, zöld, kék, sárga és többszínű.
A különböző színű LED-ek szoros elrendezése egy SMD 5050 házban lehetővé tette a többszínű LED-ek megvalósítását, külön-külön az egyes színekhez. A lámpatestek SMD 5050 LED-ekkel történő vezérléséhez vezérlőket használnak, hogy az izzás színe egy adott idő elteltével simán váltson át a másikra. Az ilyen eszközöknek általában több vezérlési módjuk van, és ezek képesek beállítani a LED-ek fényerejét.
LED-méretek SMD 5050
Tipikus SMD 5730 LED műszaki adatok
Az SMD 5730 LED-ek a LED-eszközök modern képviselői, amelyek házának geometriai mérete 5,7×3 mm. Nagyon világos LED-ekhez tartoznak, amelyek jellemzői stabilak és minőségileg különböznek elődeik paramétereitől. Új anyagok felhasználásával készült, ezeket a LED-eket nagy teljesítményű és rendkívül hatékony fényteljesítmény jellemzi. Ezen felül, magas páratartalom mellett, hőmérsékleti és rezgésálló körülmények között is működhetnek, hosszú élettartamúak.
Kétféle eszköz létezik: SMD 5730-0.5 0,5 W teljesítményű és SMD 5730-1 1 W teljesítményű. Az eszközök megkülönböztető jellemzője az impulzusos áramon történő működésük lehetősége. Az SMD 5730-0.5 névleges árama 0,15A, impulzusos működés közben a készülék 0,18A-ig képes ellenállni. Az ilyen típusú LED-ek 45 lm-es fényáramot biztosítanak.
Az SMD 5730-1 LED-ek 0,35A egyenfeszültséggel működnek, impulzusos üzemmódban – akár 0,8A-ig. Egy ilyen készülék fényteljesítménye akár 110 lm lehet. A hőálló polimernek köszönhetően a készüléktest 250 ° C-ig képes ellenállni. Mindkét típusú SMD 5730 szórási szöge 120 fok. A fényáram lebomlásának mértéke kevesebb, mint 1%, ha 3000 órán át dolgozik.
LED-méretek SMD 5730
A Cree LED-ek jellemzői
A Cree (USA) cég szupervilágos és legerősebb LED-ek fejlesztésével és gyártásával foglalkozik. Az egyik Cree LED-csoportot a Xlamp eszközök sorozata reprezentálja, amelyek egy chipre és multi-chipre vannak osztva. Az egycsipés források egyik jellemzője a sugárzás eloszlása az eszköz szélein. Ez az újítás lehetővé tette nagy megvilágítási szögű lámpatestek előállítását minimális számú kristály felhasználásával.
Az XQ-E nagy intenzitású LED-források sorozatában a megvilágítási szög 100 és 145 fok között van. Kicsi, 1,6×1,6 mm geometriai méretekkel a szuper fényes LED-ek teljesítménye 3 volt, a fényáram pedig 330 lm. Ez a Cree egyik legújabb fejlesztése. Az összes LED, amelynek kialakítását egyetlen kristály alapján fejlesztették ki, kiváló minőségű színvisszaadással rendelkezik a CRE 70-90-en belül.
Kapcsolódó cikk:
Utcai LED-koszorúk: fagyálló és nedvességálló dekorációk Hogyan készítsünk vagy javítsunk magadnak LED-es koszorúkat. A legnépszerűbb modellek árai és alapvető jellemzői.
A Cree kiadta a többcsipkes LED-készülékek több változatát, amelyek legújabb típusai 6–72 volt voltak. A multi-chip LED-eket három csoportra osztják, amelyekbe beletartoznak a nagy feszültségű, 4W-ig terjedő és 4W feletti teljesítményű eszközök. 4W-os forrásokig 6 kristályt gyűjtünk össze MX és ML típusú esetekben. A szórási szög 120 fok. Megvásárolhatja az ilyen típusú Cree LED-eket meleg fehér és hideg fényű színekkel.
Hasznos tanácsok! A nagy megbízhatóság és a fényminőség ellenére megvásárolható az MX és az ML sorozatú erős LED-ek viszonylag alacsony áron.
A 4W-nál nagyobb csoport több kristályból álló LED-eket tartalmaz. A csoportban a legméretesebbek a 25W-os készülékek, amelyeket az MT-G sorozat képvisel. A cég új terméke az XHP modell LED-jei. Az egyik nagy LED eszköz 7×7 mm-es házával rendelkezik, teljesítménye 12 W, és fényteljesítménye 1710 lm. A magas feszültségű LED-ek kombinálják a kis méreteket és a nagy fényteljesítményt.
A Cree (USA) gyártójának XQ-E nagy intenzitású sorozatának LED-lámpái
LED csatlakozási rajzok
Vannak bizonyos szabályok a LED-ek csatlakoztatására. Figyelembe véve, hogy a készüléken áthaladó áram csak egy irányban mozog, a LED-készülékek hosszú és stabil működése érdekében fontos, hogy ne csak egy bizonyos feszültséget, hanem az optimális áramértéket is figyelembe vegyen.
A LED 220V-os hálózathoz történő csatlakoztatásának sémája
A használt tápellátástól függően kétféle séma létezik a LED-ek 220 V-os csatlakoztatására. Az egyik esetben korlátozott áramú meghajtót használnak, a második esetben egy speciális tápegységet, amely stabilizálja a feszültséget. Az első lehetőség figyelembe veszi egy speciális, bizonyos áramszilárdságú forrás használatát. Ebben az áramkörben nincs szükség ellenállásra, és a csatlakoztatott LED-ek számát a meghajtó teljesítménye korlátozza.
A LED-ek kijelöléséhez a diagramban kétféle piktogramot kell használni. Vázlatos képeik felett két kicsi párhuzamos nyíl mutat fel. Jelképezik a LED-készülék ragyogó fényét. Mielőtt a LED-et a tápegységgel 220 V-ra csatlakoztatná, be kell építeni egy ellenállást az áramkörbe. Ha ez a feltétel nem teljesül, az a tényhez vezet, hogy a LED élettartama jelentősen lecsökken, vagy egyszerűen meghibásodik.
A LED-eknek egy 220 V-os hálózathoz történő csatlakoztatásának sémája a C1 hűtőkondenzátor segítségével
Ha csatlakoztatáskor tápegységet használ, akkor csak a feszültség lesz stabil az áramkörben. Figyelembe véve a LED-eszköz jelentéktelen belső ellenállását, az áramkorlátozó nélküli bekapcsolása az eszköz égését okozhatja. Ezért vezetünk be megfelelő ellenállást a LED-áramkörbe. Meg kell jegyezni, hogy az ellenállások különböző besorolásokkal rendelkeznek, ezért azokat helyesen kell kiszámítani.
Hasznos tanácsok! A LED 220 Voltos hálózathoz ellenállás használatával történő csatlakoztatásának sémája negatív pillanat a nagy teljesítmény eloszlása, amikor megnövelt áramfogyasztású terhelés szükséges. Ebben az esetben az ellenállást kihúzó kondenzátor váltja fel.
Hogyan lehet kiszámítani a LED ellenállását?
A LED ellenállásának kiszámításakor a következő képlet veszi figyelembe:
U = IxR ,
ahol U a feszültség, I az áramerősség, R az ellenállás (Ohmi törvény). Tegyük fel, hogy a következő paraméterekkel rendelkező LED-et kell csatlakoztatnia: 3V – feszültség és 0,02A – áramszilárdság. Annak érdekében, hogy amikor a LED-et a tápegységre csatlakoztatja az 5 V-os feszültséget, az nem hibás, akkor el kell távolítania az extra 2 V-ot (5-3 = 2 V). Ehhez be kell vonnia az áramkörbe egy ellenállást, amelynek bizonyos ellenállása van, amelyet Ohm törvénye alapján számítanak ki:
U = R / I .
Ellenállások különböző ellenállási értékekkel
Így a 2V és a 0,02A arány 100 Ohm lesz, azaz pontosan ez az ellenállás.
Gyakran előfordul, hogy a LED-ek paramétereit figyelembe véve az ellenállás ellenállása nem szabványos értékű az eszköz számára. Ilyen áramkorlátozó nem található az értékesítési pontokon, például 128 vagy 112,8 ohm. Ezután ellenállásokat kell használnia, amelyek ellenállása szinte nagyobb jelentőséggel bír a kiszámítotthoz képest. Ebben az esetben a LED-ek nem teljes erővel működnek, csak 90-97% -on, de ez a szem számára láthatatlan és pozitív hatással lesz az eszköz erőforrására.
Az interneten számos lehetőség van a LED-ek kiszámításához használt számológépek számára. Figyelembe veszik a fő paramétereket: feszültségesést, névleges áramot, kimeneti feszültséget, az áramkörben lévő eszközök számát. A LED-eszközök és az áramforrások paramétereinek az űrlapmezőben történő beállításával megtudhatja az ellenállások megfelelő jellemzőit. A színkódú áramkorlátozó ellenállásának meghatározásához online LED-ek ellenállásait is kiszámítják.
A LED-ek párhuzamos és soros csatlakoztatásának vázlatai
Amikor több LED-eszközből szerkezeteket állít össze, akkor a sémákat alkalmazzák a LED-ek soros vagy párhuzamos csatlakoztatással történő 220 Voltos hálózatához történő csatlakoztatására. Ebben az esetben a helyes csatlakozás érdekében ne feledje, hogy a LED-ek egymás utáni bekapcsolásakor a szükséges feszültség az egyes eszközök feszültségcsökkenésének összege. Amíg a LED-ek párhuzamosan világítanak, addig az áram erőssége növekszik.
A LED-ek párhuzamos csatlakoztatásának sémái. Az 1. opcióban különálló ellenállást kell használni minden diódaáramkörnél, a 2. opciónál – egy közös az összes áramkörnél
Ha az áramkörökben különböző paraméterekkel rendelkező LED-eszközöket használnak, akkor a stabil működés érdekében az egyes LED-ek ellenállását külön kell kiszámítani. Meg kell jegyezni, hogy két teljesen azonos LED nem létezik. Még az ugyanazon modell készülékei is kissé különböznek a paraméterekben. Ez ahhoz a tényhez vezet, hogy ha nagy számú soros vagy párhuzamos áramkört csatlakoztat egy ellenállással, akkor gyorsan lebomlanak és meghibásodhatnak.
Jegyzet! Ha egyetlen ellenállást alkalmaz párhuzamos vagy soros áramkörben, csak azonos jellemzőkkel rendelkező LED-készülékeket lehet csatlakoztatni.
A paraméterek közötti eltérés, ha több LED-et párhuzamosan csatlakoztatnak, például 4-5 db., Nem befolyásolja az eszközök működését. És ha sok LED-et csatlakoztat egy ilyen áramkörhöz, ez rossz döntés. Még akkor is, ha a LED-fényforrások teljesítménye kissé eltér, az egyes készülékek erős fényt bocsátanak ki és gyorsan kiégnek, mások pedig halványan világítanak. Ezért, ha párhuzamosan csatlakozik, mindig különálló ellenállást kell használnia minden eszközhöz.
A soros csatlakozás szempontjából gazdaságos a fogyasztás, mivel az egész áramkör az egy LED fogyasztásának megfelelő árammennyiséget fogyasztja. Párhuzamos áramkörben a fogyasztás az összes áramkörbe beépített LED-forrás kiadásának összege.
LED soros séma
Hogyan kapcsolhatjuk a LED-eket 12 V-ra
Egyes eszközök tervezésekor az ellenállásokat a gyártási szakaszban látják el, amelyek lehetővé teszik a LED-ek 12 vagy 5 voltos csatlakoztatását. Az ilyen eszközök azonban nem mindig kaphatók. Ezért a LED-ek 12 V feszültségű csatlakoztatásának áramkörében áramkorlátozó van ellátva. Mindenekelőtt meg kell tudnia a csatlakoztatott LED-ek jellemzőit.
Egy ilyen paraméter, mint például a tipikus LED-készülékek közvetlen feszültségcsökkenése, körülbelül 2 V. Ezen LED-ek névleges árama 0,02A-nak felel meg. Ha egy ilyen LED-et 12 V-ra szeretne csatlakoztatni, akkor az “extra” 10 V-ot (12 mínusz 2) egy korlátozó ellenállásnak kell eloltania. Ohm törvénye alapján kiszámítható az ellenállás vele szemben. Megkapjuk azt a 10 / 0,02 = 500 (ohm) értéket. Ezért 510 Oh névleges értékű ellenállásra van szükség, amely a legközelebb áll számos E24 elektronikai alkatrészhez.
Ahhoz, hogy egy ilyen áramkör stabilan működjön, továbbra is ki kell számítani a korlátozó teljesítményét. A képlet alapján, amelynek alapján a teljesítmény megegyezik a feszültség és az áram szorzatával, kiszámoljuk annak értékét. A 10 V feszültséget megszorozzuk egy 0,02A árammal és 0,2 W-t kapunk. Tehát ellenállásra van szükség, amelynek szokásos teljesítménye 0,25 W.
Csatlakozási séma RGB LED szalag 12 V feszültségre
Ha két LED-készüléket be kell építeni az áramkörbe, akkor ne feledje, hogy a rajtuk levő feszültség már 4 V lesz. Ennek megfelelően az ellenállásnak nem a 10, hanem a 8 V-ot kell visszafizetnie. Ezért ezen ellenérték alapján további számítást végezünk az ellenállás ellenállásáról és teljesítményéről. Az ellenállás helyét az áramkörben bárhol meg lehet adni: az anód, katód oldaláról, a LED-ek között.
A LED ellenőrzése multiméterrel
A LED-ek működési állapotának ellenőrzésének egyik módja a multiméterrel történő tesztelés. Egy ilyen készülék bármilyen kivitelű LED-eket képes diagnosztizálni. Mielőtt a LED-et ellenőriznék egy teszterrel, a készülék kapcsolóját “tárcsázási” üzemmódba állítják, és a szondákat a kapcsokra kell helyezni. Amikor a piros szonda rövidre van zárva az anóddal, és a fekete a katóddal, a kristálynak fényt kell bocsátania. Ha megváltoztatja a polaritást, a kijelzőn az “1” értéket kell olvasni.
Hasznos tanácsok! Mielőtt ellenőrizné a LED működőképességét, ajánlott tompítani a fő világítást, mivel a tesztelés során az áram nagyon alacsony, és a LED olyan gyenge fényt bocsát ki, hogy normál megvilágításnál ezt nem lehet észrevenni.
LED teszt áramkör digitális multiméterrel
A LED-készülékek tesztelése szonda nélkül is elvégezhető. Ehhez az eszköz alsó sarkában található lyukakban az anódot a lyukba “E” szimbólummal, a katódot a “C” mutatóval kell beilleszteni. Ha a LED működik, akkor világítania kell. Ez a vizsgálati módszer megfelelő hosszúságú érintkezővel rendelkező LED-ekhez, forrasztástól megtisztítva. A kapcsoló pozíciója ezzel a vizsgálati módszerrel nem számít.
Hogyan ellenőrizhetjük a LED-eket multiméterrel párolgás nélkül? Ehhez forrasztjon darabokat egy normál gemkapocsról a tesztelő szondákra. Szigetelésként alkalmas egy textolit tömítés, amelyet a huzalok között helyeznek el, majd elektromos szalaggal dolgozzák fel. A kimenet egyfajta adapter a szonda csatlakoztatásához. A kapcsok jól rugóznak, és szorosan rögzítve vannak a csatlakozókban. Ebben a formában a szondákat a LED-ekhez csatlakoztathatja anélkül, hogy elpárologtatnák őket az áramkörből.
Mit tehet Önnek a LED-ekkel?
Számos sonka gyakorolja a különféle LED-ek kivitelezését saját kezűleg. Az öngyártott termékek minősége nem rosszabb, és néha meghaladják a gyártás analógjait. Ezek lehetnek színes és zenei eszközök, villogó LED minták, saját kezű LED-ek futófényei és még sok más.
LED-ek használata színpadi jelmezek készítéséhez
DIY áramerősség-stabilizátor szerelvény
Annak érdekében, hogy a LED-erőforrás ne fejlődjön a határidő előtt, szükséges, hogy a rajta átfolyó áram stabil értékű legyen. Ismert, hogy a piros, a sárga és a zöld LED-ek képesek megbirkózni a megnövekedett áramterheléssel. Míg a kék-zöld és fehér LED-fényforrások, még enyhe túlterhelés esetén is, 2 órán belül elégetik. Így a LED normál működéséhez meg kell oldani a tápellátással kapcsolatos problémát.
Ha sorba kapcsolt vagy párhuzamosan csatlakoztatott LED-ek láncolatát összeállítja, akkor azonos sugárzással biztosíthatja számukra, ha a rajtuk áthaladó áram azonos erősségű. Ezenkívül a fordított áramimpulzusok hátrányosan befolyásolhatják a LED-források élettartamát. Ennek elkerülése érdekében be kell építeni az áramkör stabilizátorait a LED-ek számára.
A LED-lámpák minőségi jellemzői az alkalmazott illesztőprogramtól függnek – egy eszköz, amely a feszültséget egy meghatározott értékű stabilizált árammá alakítja. Sok sonka barkácsolt áramköröket szerel össze 220 V LED-ekből az LM317 chip alapján. Az ilyen elektronikus áramkör elemei olcsók és ilyen stabilizátort könnyű megtervezni.
Tápfeszültségű LED-áramkör az LM317 integrált feszültségszabályozóval
Ha az LM317-en LED-ekhez stabilizátort használnak, akkor az áramot 1A-on kell szabályozni. Az LM317L alapú egyenirányító 0,1A-ig stabilizálja az áramot. A készülék áramkörében csak egy ellenállást használnak. Ezt a LED ellenállás számológépével számítják ki. A rendelkezésre álló improvizált eszközök tápellátásra alkalmasak: tápegységek nyomtatóból, laptopból vagy más fogyasztói elektronikából. Nem nyereséges összetettebb sémák összeállítása egyedül, mivel ezeket könnyebb megvásárolni kész formában.
DRL LED DIY
A nappali menetjelző lámpák járművön (DRL) történő használata jelentősen növeli az autó láthatóságát nappali fényben más úthasználók számára. Sok autós gyakorolja a DRL-ek öngyűjtését LED-ek segítségével. Az egyik lehetőség egy DRL eszköz, amely 5-7 LED-ből áll, 1 egység és 3 W teljesítményenként egységenként. Ha kevésbé erős LED-forrásokat használ, akkor a fényáram nem felel meg az ilyen fényekre vonatkozó szabványoknak.
Hasznos tanácsok! A saját kezű DRL-ek gyártásakor vegye figyelembe a GOST követelményeit: 400–800 Cd fényáram, a megvilágítási szög vízszintes síkban 55 fok, függőlegesen – 25 fok, terület – 40 cm².
A nappali menetjelző lámpák javítják a járművek láthatóságát az úton
Az alaphoz használhat alumínium profilból készült deszkát párnákkal a LED-ek felszereléséhez. A LED-eket hővezető ragasztóval rögzítik a táblára. A LED-források típusának megfelelően az optikát választják ki. Ebben az esetben a 35 fokos fényszögű lencsék alkalmasak. Az objektíveket mindegyik LED-re külön kell felszerelni. A vezetékeket bármilyen kényelmes irányban lehet megjeleníteni.
Ezután egy házat készítünk a DRL számára, amely egyidejűleg radiátorként is szolgál. Ehhez használhatja az U alakú profilt. A kész LED-modult a profilba helyezik, és rögzítik a csavarokkal. Az összes szabad hely átlátszó szilikon alapú tömítőanyaggal tölthető meg, csak a lencséket hagyva a felületen. Egy ilyen bevonat nedvességvédelemként szolgál.
A DRL tápfeszültséghez történő csatlakoztatása ellenállás kötelező használatával történik, amelynek ellenállását korábban kiszámítottuk és ellenőriztük. A csatlakozási módok az autó modelljétől függően eltérőek lehetnek. A csatlakozási sémák megtalálhatók az interneten.
DRL csatlakozási ábra a vezérlőegységgel
A LED-ek villogása
A legnépszerűbb villogó LED-ek, amelyeket már meg is vásárolhatnak, olyan eszközök, amelyeket a potenciál szintje szabályoz. A kristály villog az eszköz csatlakozóin lévő teljesítmény változása miatt. Tehát egy kétszínű, vörös-zöld LED-készülék fényt bocsát ki, attól függően, hogy az áram milyen irányban halad át. Az RGB LED villogó hatását úgy lehet elérni, hogy három érintkezőt csatlakoztat külön vezérléshez egy adott vezérlőrendszerhez.
De el is készíthet egy villogó, egyszínű LED-et, amelynek arsenálában minimális mennyiségű elektronikus elem található. A villogó LED elindítása előtt ki kell választania egy egyszerű és megbízható működési áramkört. Használhatja a villogó LED áramkört, amelyet 12 V feszültségű forrásból kell táplálni.
Az áramkör egy Q1 alacsony teljesítményű tranzisztorból (szilícium nagyfrekvenciás CTZ 315 vagy annak analógjai alkalmasak), egy R1 820-1000 Ohm ellenállásból, egy 16 voltos, 470 mikrotávú kapacitású C1 kondenzátorból és egy LED-forrásból áll. Az áramkör bekapcsolásakor a kondenzátor 9-10 V feszültséget tölt, ezután a tranzisztor egy pillanatra kinyílik, és a tárolt energiát adja a LED-nek, amely villogni kezd. Ez az áramkör csak akkor valósítható meg, ha 12 V-os tápellátást biztosít.
A LED-es villogást például egy karácsonyi girlandban használják
Összeállíthat egy fejlettebb áramkört, amely analóg módon működik egy tranzisztoros multivibrátorral. Az áramkör magában foglalja a KTZ 102 tranzisztorokat (2 db.), Az R1 és R4 ellenállásokat egyenként 300 Ohmmal, hogy korlátozza az áramot, az R2 és R3 ellenállások 27 000 Ohmot, hogy beállítsák a tranzisztorok alapáramát, 16 voltos poláris kondenzátorokat (2 db kapacitású 10 mikrofaradók) és két LED-forrás. Ezt az áramkört egy 5 V DC feszültségforrás táplálja.
Az áramkör a „Darlington-pár” elvén működik: a C1 és C2 kondenzátorokat felváltva töltik és ürítik, ami egy adott tranzisztor kinyílását okozza. Amikor egy tranzisztor C1 energiát bocsát ki, akkor egy LED kigyullad. Ezután a C2 zökkenőmentesen feltöltődik, és a VT1 bázisáram csökken, ami a VT1 bezárásához és a VT2 kinyitásához vezet, és egy másik LED kigyullad.
Hasznos tanácsok! Ha 5 V-nál nagyobb tápfeszültséget használ, akkor eltérő névleges ellenállásokat kell használnia a LED-ek meghibásodásának kiküszöbölésére.
LED vaku minta
DIY színes zene szerelvény LED-eken
A meglehetősen összetett színes zenei sémák saját kezűleg történő megvalósításához a LED-eken először meg kell értenie, hogyan működik a legegyszerűbb színes zenei rendszer. Egy tranzisztorból, egy ellenállásból és egy LED-készülékből áll. Egy ilyen áramkört 6 – 12 V névleges feszültségről lehet táplálni. Az áramkör működése a közös emitterrel (emitterrel) történő kaszkád-erősítés miatt fordul elő.
A VT1 alap változó amplitúdóval és frekvenciával vett jelet. Abban az esetben, ha a jel ingadozása meghaladja az előre meghatározott küszöböt, a tranzisztor kinyílik és a LED kigyullad. Ennek a sémanak a hátránya, hogy a villogás a hangjelzés mértékétől függ. Így a színes zene hatása csak egy bizonyos fokú hangerőn jelenik meg. Ha a hang növekszik. a LED folyamatosan világít, és ha csökken, akkor egy kicsit felvillan.
A teljes értékű effektus eléréséhez színes zenei sémát alkalmaznak a LED-eken, a hangtartomány három részre bontásával. A háromcsatornás hang konverterrel ellátott áramkört 9 V feszültségforrás táplálja. Nagyon sok színes zenei program található az interneten a különféle amatőr rádió fórumokon. Lehetnek színes zenei sémák, egyszínű szalagot, RGB-LED szalagot használva, valamint a LED-ek zökkenőmentes be- és kikapcsolására szolgáló sémák. A hálózaton belül a LED-eken is megtalálhatók a fényszórók.
DIY összeszerelési rendszer a színes zene számára
DIY LED feszültségjelző kialakítása
A feszültségjelző áramkör tartalmaz egy R1 ellenállást (változó ellenállás 10 kOhm), R1, R2 ellenállásokat (1 kOhm), két tranzisztort VT1 KT315B, VT2 KT361B, három LED-et – HL1, HL2 (piros), HLZ (zöld). X1, X2 – 6 voltos tápegységek. Ebben a sémában ajánlott 1,5 V feszültségű LED-készülékek használata.
A házi készítésű LED feszültségjelző algoritmusa a következő: feszültség bekapcsolásakor a zöld színű központi LED-forrás világít. Feszültségcsökkenés esetén a bal oldali piros LED kigyullad. A feszültség növekedése miatt a jobb oldalon lévő piros LED világít. Az ellenállás középső helyzetében az összes tranzisztor zárt helyzetben lesz, és a feszültséget csak a központi zöld LED kapja.
A VT1 tranzisztor nyitása akkor történik, amikor az ellenállás csúszkáját felfelé mozgatják, ezáltal növelve a feszültséget. Ebben az esetben a HL3 feszültségellátása leáll, és a HL1-hez vezet. Amikor a csúszkát lefelé mozgatja (alacsonyabb feszültség), a VT1 tranzisztor bezáródik, és a VT2 kinyílik, amely a HL2 LED energiájához kapcsol. Kissé késleltetve a HL1 LED kialszik, a HL3 egyszer villog, és a HL2 kigyullad.
A LED-ek feszültségjelzőjének DIY szerelési diagramja
Egy ilyen áramkört össze lehet szerelni elavult berendezések rádiókomponenseivel. Egyesek összerakják egy textolit táblára, az 1: 1 méretarányt figyelembe véve az alkatrészek méretével, hogy minden elem beleférjen a táblába.
A LED-es világítás korlátlan lehetősége lehetővé teszi a LED-ekből független, kiváló tulajdonságokkal és meglehetősen alacsony költségű, világítási eszközök gyártását.
