Jak zapojit LED – obchod Radio Parts

LED není žárovka, ale polovodič. S tím jsou spojeny některé vlastnosti jeho použití, například to, že je napájen nikoli NAPĚTÍM, ale PROUDEM.

LEDka má + (plus) a – (mínus) Pokud ji zapojíte opačně, nebude svítit a může spálit (hlavně bílé LED).

Dnes jsou v prodeji 3 hlavní typy LED:

LED s jedním krystalem pro proud 20 mA

LED se 4 krystaly při proudu 80 mA

Výkonné LED (1W, 3W, 5W a více)

Podívejme se na způsoby, jak je propojit.

1. LED s jedním krystalem pro proud 20 mA

LED je VŽDY připojena ke zdroji přes omezovací rezistor. Nedodržení tohoto pravidla vede ke snížení životnosti LED nebo k rychlému vybití baterie.

Jeho odpor se vypočítá podle vzorce:

kde: R- Odpor omezovacího odporu (Ohm)

Upit – Zdrojové napětí, (Volty)

USD – Pokles napětí na LED (Volty),

Isd – proud LED (Ampér).

USD se liší pro různé typy LED.

Pro přibližné výpočty lze předpokládat, že

pro červené Usd = 1,7-2,2 V, pro žluté Usd = 1,8-2,5 V,

pro zelené Usd = 2-3V, pro modré Usd = 2,5-3,5V, pro bílé Usd = 2,8-4V.

ISD musí být v přijatelných mezích pro danou LED. JAS LED záře přímo závisí na tomto parametru. Obvykle v rozmezí 10. 20 mA (0,01-0,02A)

Příklad 1:

Připojení jedné modré LED k 12V autobaterii:

(14-3)/0,02=600 Ohm. (pro proud 20mA)

Příklad 2:

Připojení jedné červené LED k 12V autobaterii:

(14-2)/0,01=1200 Ohm. (1,2 kOhm) (pro proud 10 mA)

V případě, že potřebujete připojit NĚKOLIK LED k jednomu zdroji, existují dvě řešení:

) Zapojte LED do série a připojte je ke zdroji přes jeden omezovací odpor.

V tomto případě se úbytek napětí na tomto spoji bude rovnat SOUČTU úbytků napětí na každé LED a proud v obvodu bude stejný. Výhodou je přítomnost pouze jednoho odporu a ekonomické využití zdroje energie.

Nevýhodou tohoto řešení je, že pokud některý prvek obvodu selže, všechny přestanou svítit, i když v praxi „vyhořelá“ LED zůstane diodou a obvod se nepřeruší. Někdy se však může stát, že „problematická“ LED vstoupí do režimu generování a celý řetězec začne nervózně blikat. Navíc je potřeba dostatečně vysoké napětí zdroje. Například pro 12V můžete do obvodu dát pouze 3 modré (bílé) nebo 4-5 červených (žlutá, zelená) LED.

Zapojení tří bílých LED (v sérii) k 12V autobaterii: (14-3*3)/0,02=200 Ohm. (pro proud 20 mA)

b) Připojte KAŽDOU LED přes omezovací rezistor ke zdroji.

To znamená, že paralelně zapojte několik obvodů LED-odpor. V tomto případě je omezovací rezistor počítán jako pro jednu LED, tzn. R=(Upit-Usd)/Isd.

Nevýhodou tohoto řešení je, že většina výkonu (úbytek napětí na rezistoru krát proud) se spotřebuje na ohřev.

Pro zjednodušení použití takových LED byla vyvinuta deska ovladače LEDDRV8, což je pulsní zesilovač se stabilizací proudu LED.

Výhody: ochrana proti přepólování, stabilizace proudu pomocí LED (20 mA) v celém rozsahu napájecích napětí (od 5 do 25 V), žádné zahřívání, vysoká účinnost a jednoduchá instalace.

2. LED se 4 krystaly pro proud 80 mA

Zabírají mezipolohu mezi konvenčními (indikačními) a vysoce výkonnými LED. Obsahují 4 paralelně zapojené krystaly. Konstrukce těchto LED je taková, že silné, tuhé vodiče zajišťují odvod tepla z krystalů. 4-krystalové LED diody můžete zapnout přes odpor a vypočítat jej pomocí vzorce z kroku 1 pro proud 0.08A nebo přes zdroj proudu (ovladač):

Konstrukce ovladače umožňuje připojit vodiče bez pájení (pomocí šroubových svorek) a konstrukce obvodu zajišťuje stabilní proud přes LED bez ohledu na vstupní napětí. To výrazně prodlužuje životnost LED.

K ovladači lze v závislosti na napájecím napětí zapojit 1 až 5 LED do série.

3. Výkonné LED diody (1W, 3W, 5W)

Tyto LED diody Euroterminal byly speciálně vyvinuty pro účely osvětlení a osvětlení; jejich charakteristiky udávají světelný tok v lumenech, nikoli intenzitu světla v kandelách (jako u indikačních LED). Výrazně se zahřívají, proto se VŽDY instalují na přídavný radiátor.

— ve formě jednoduché LED (emitor):

-ve formě LED na teplovodivé hliníkové desce s plošnými spoji (Star)

Druhá možnost výrazně zjednodušuje proces připevnění LED k radiátoru a pájení vodičů. Tyto hliníkové desky plošných spojů lze mimochodem zakoupit samostatně a lze na ně připájet Emitter, přičemž nezapomeňte na použití teplovodivé pasty.

Úbytek napětí na vysoce výkonných LED je uveden v dokumentaci výrobce a bývá 2.5-3.5V.

Hlavním parametrem je však PROVOZNÍ PROUD.

V důsledku značných provozních proudů (0.35A pro 1W a 0.7A-1.5A pro 3W a 5W LED), kolísání dopředného poklesu napětí a nelineární změny proudu s rostoucí teplotou, vysoce výkonné LED nelze zapnout jednoduše přes omezovací odpor. To vede ke katastrofálnímu snížení životnosti a často i k lavinovému rozpadu drahého světelného zdroje. Výkonná LED by se tedy měla zapínat výhradně přes aktuální ovladač, tzn. aktuální zdroj. Pro použití v autech, zahradních světlech a dalších nízkonapěťových (bateriových) místech je vhodné použít spínací drivery LEDDRV5 pro 1W LED (0.35A) a LEDDRV13 pro 3W a 5W LED. Jejich vstupní napětí je 7V (viz dokumentace)

K ovladači můžete připojit 1 až 5 LED v sérii. V tomto případě budou všechny napájeny stejným stabilizovaným proudem.

A pokud potřebujete napájet LED ze sítě 220V, pak stačí k ovladači přidat 12-24V transformátor, 2A diodový můstek a elektrolytický kondenzátor 2200×35:

nebo použijte specializovaný ovladač 220V, zvláště pokud plánujete připojit 5 až 15 LED na jednom místě:

Zdravím všechny znovu!
Jak jsem slíbil, tentokrát budu stručně mluvit o pravidlech pro začlenění LED do elektrického obvodu, výpočet provozního režimu LED, výběr odporů omezujících proud pro ně a také dešifrování barevného kódu výstupních odporů.

Na internetu je mnoho informací o napájení LED, ale bohužel mnoho autorů vlastních návrhů často dělá chyby, z nichž hlavní je, když je několik LED připojeno ke společnému obvodu současně. . Nejprve se podívejme na rozsvícení jedné LED diody pro provoz na 12V napětí, ale předtím si definujme terminologii.

Jak jsem si všiml, lidé si často pletou sériové a paralelní zapojení jakýchkoli prvků elektrického obvodu. Uvažujme xy z xy.

1. Sériové připojení

V sérii – jedná se o řetězec, jeden po druhém, kdy je jedna svorka předchozí části připojena pouze k jedné svorce následující. Dobrým příkladem je kulatý tanec :)

Hlavní rysy tohoto spojení:

– v případě žárovek nebo LED, oni musí být stejné, navržený pro stejné napětí a proud, jinak některé z nich nebudou hořet, zatímco jiné budou hořet příliš jasně, dokonce až k vyhoření;
– součet napětí, pro který je každá žárovka navržena, by se měl rovnat (ideálně) nebo přibližně rovnat (v praxi) napětí baterie. Nebo naopak každá žárovka bude mít napětí rovné napětí baterie dělené počtem žárovek. Nebo ze třetí strany: součet napětí na všech prvcích sériového obvodu se rovná napájecímu napětí;
– v kterékoli části okruhu bude unikat stejný proud;
– pokud dojde k přepálení některé žárovky, zhasnou všechny najednou, protože se přeruší obvod.

2. Paralelní zapojení – všechny prvky obvodu jsou zapojeny tak, že ze dvou svorek jsou některé spojeny do jednoho vodiče, jiné do druhého. Jasným příkladem je dívka a mladý muž, kteří se drží za ruce, stojí tváří v tvář :))) No, nebo děti hrající si „vláček“.

Hlavní rysy:
– žárovky mohou být různého výkonu, pro různé proudy, ale pro stejné napětí, stejné (ideálně) nebo přibližně stejné (v praxi) napětí baterie;
– jakýkoli prvek bude mít stejné napětí;
— proud odebíraný z baterie je roven součet proudů všechny žárovky;
— pokud některá žárovka shoří, zbytek bude hořet dále.

Existuje i třetí možnost zapojení – smíšené zapojení, kdy je paralelně zapojeno více sériových obvodů a naopak.

V takovém spojení má každý typ řetězu stejné hlavní rysy jako jednotlivě. Mimochodem, když se podíváte pozorně, obvod zobrazený na obrázku 1 je také příkladem smíšeného zapojení: sekvenční zapojen obvod žárovky paralelní baterie :)))

Přejděme k tomu hlavnímu – LED diodám. Žárovky v podsvícení např. palubní desky VDO 2110 jsou zapojeny paralelně, každá žárovka je dimenzována na napětí 12V (pro žárovku je určujícím parametrem její provozní napětí, výkon a jejich počet závisí na pouze na napájení zdroje) a lze je připojit přímo k napájení. S LED je to jiné. Když LED dioda pracuje ve vypočítaném, normálním režimu, napětí na ní je obvykle 3. 3,3V, ale určujícím parametrem pro něj není napětí, ale proud. Vlastnosti polovodiče jsou takové, že když na něm postupně narůstá, řekněme, pomocí reostatu pro nastavení podsvícení, začne růst z nuly na určitou hodnotu (u LED je to zmíněná 3. .3,3V), po kterém napětí zůstává prakticky nezměněno, pak pouze zvyšuje proud. A když překročí určitou hodnotu, LED shoří. Pokud přivedete napětí přímo na LED z baterie, bude to stále 12 voltů, ale životnost diody bude určena sekundami, ne-li zlomky sekund.

Aby LED fungovala od 12V, je nutné omezit jeho proudaby nepřekročila maximální přípustnou hodnotu pro LED. To lze provést několika způsoby: pomocí rezistoru omezujícího proud, stabilizátoru proudu nebo pulsně šířkové modulace. Protože to vše píšu s ohledem na začátečníky, vynecháme poslední dvě metody – ti, kteří jsou „v nádrži“, již toto vše nepotřebují – a zvážíme metodu výpočtu rezistoru omezujícího proud.

Abychom snížili a omezili proud v obvodu LED, musíme zvýšit odpor tohoto obvodu. Připomeňme si zákon pana Ohma:

kde: I – proud, U – napětí, R – odpor

Naše napětí je vždy stejné – 12V. Někdo namítne – ne 12, ale 14,4V. Řekněme toto: naše napětí se vždy rovná napětí palubní sítě automobilu, ale abychom chránili LED před selháním, provedeme všechny výpočty pro maximální napětí – 14,4V. Takže naše napětí je vždy stejné – 14,4V. Jmenovitý proud moderních LED je obvykle 10. 20 mA. Toto (stejně jako provozní úbytek napětí v propustném směru na LED – 3. 3,3V hodnota zprůměrovaná pro většinu bílo-modro-červeno-zeleno-RGB LED ve verzi SMD) je lepší zkontrolovat v datovém listu, zda typ LED je známo. Pokud je typ neznámý, je lepší vzít hodnotu 10 mA – světlo bude slabší, ale proudovým přetížením rozhodně nevyhoří.

Pro zvýšení odporu obvodu LED je k němu sériově zapojen odpor omezující proud:

Abychom určili jeho hodnotu, zjistíme, kolik voltů by mělo přes rezistor klesnout. Připomeňme si pravidlo sériového obvodu: součet napětí na všech prvcích se rovná napájecímu napětí. Naše napájení je 14,4V. Jmenovité napětí na LED je 3,3V.

14,4V – 3,3V = 11,1V

To je přesně napětí, které by mělo být na rezistoru – 11,1V. Proud tekoucí obvodem (včetně LED) je 10. 20 mA. Například pro SMD LED o velikosti 3528 je jmenovitý proud obvykle 20 mA, ale pro větší bezpečnost vezměme o něco méně – 15 mA. Odvoďme odpor ze vzorce Ohmova zákona:

Napětí na rezistoru jsme vypočítali na 11,1V, proud procházející LED diodou a tedy rezistorem jsme zvolili 15mA. Odpor rezistoru R = 11,1V / 15mA = 0,74 kOhm. Obecně, pokud uděláte vše podle všech pravidel, proud by měl být uveden v ampérech a hodnota odporu bude v ohmech: 11,1 V / 0,015 A = 740 Ohmů. Což je v podstatě to samé :) Nejbližší standardní hodnota k vypočtené hodnotě je 750 Ohmů. Výpočet je dokončen.

Může být užitečné vypočítat výkon rezistoru, abyste měli jistotu, že vydrží. Chcete-li to provést, musíte vynásobit proud rezistorem (tentokrát v ampérech :)) napětím na něm: 11,1 V * 0,015 A = 0,17 W (zaokrouhleno). Nyní je výpočet zcela hotový – k napájení jedné LED potřebujeme rezistor o výkonu 0,25 W (nejbližší standardní hodnota) s odporem 750 Ohmů.

Pro pohodlí dám vše na jednu hromadu, ať je cheat sheet:

Místo rezistoru můžete do obvodu zařadit proudový stabilizátor, nyní je v síti mnoho jednoduchých obvodů. Možná se někdy dostanu k jejich popisu.

Nejčastěji se při přesvětlování různých panelů (přístrojové panely, kamna atd.) LED spojují do skupin (obvykle tři, méně často dvě), čímž se šetří odpory. A zde je nejdůležitější pravidlo: LED ve skupině musí být zapojeny pouze postupně!

Proč? Je to jednoduché. V sériovém obvodu protéká všemi prvky stejný proud, který můžeme přesně určit a nastavit pomocí rezistoru. Paralelně můžeme nastavit pouze celkový proud celého obvodu, který se bude rovnat součtu proudů procházejících LED; Na světě není nic ideálního, LED diody mají také řadu parametrů: některé spotřebují méně proudu, jiné více a může se ukázat, že proud třemi „špatnými“ LED je 45 mA (15 mA pro každou – zdá se spravedlivé, že ano?), ale kvůli širokému rozšíření jejich parametrů mohou dvě diody přijímat každá 10 mA, ale třetí dostane zbývajících 25, bude jednou uražen – a to je vše. A celkem bude stejných 45 mA.
Tak tady to je, nejtvrdší pravidlo: několik LED s jedním rezistorem – pouze v sérii. Tyto skupiny ale připojujeme k sobě paralelně, protože každá z nich bude dimenzována na 14,4V.

Výpočet pro skupinu dvou nebo tří diod se neliší od výše uvedeného, ​​pouze při výpočtu napětí na rezistoru od napájecího napětí musíte odečíst součet napětí všechny LED ve skupině (6,6V pro dva, 9,9 pro tři). Odpor a výkon se počítají stejným způsobem.

To je vlastně vše :)

A nakonec slíbená tabulka barevného kódování rezistorů a online služba pro jeho dekódování.

Děkuji za pozornost! Dobré plány a dobrou náladu všem :) Uvidíme se znovu ve vysílání!